多数载流子和少数载流子

制成的N型和P型半导体材料，它们的掺杂浓度在百万分之一到十亿分之一，也就是说，仅有微少的带有5个或3个价电子的杂质掺进晶体。要使硅晶体绝对纯净是不可能的。因此，我们很容易想到含有三个价电子的原子偶然会在N型半导体中存在，导致不期望的空穴产生，我们称这个空穴为少数载流子，自由电子就称为多数载流子。

在P型半导体中，我们期望的空穴是载流子，而且它们占了绝大部分，并且也有少数的自由电子可能存在，在这种情况下，自由电子就是少数载流子。

在N型材料中，多数载流子是自由电子，少数载流子是空穴，而在P型材料中，多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子。

现在已经能够制造高纯度的硅，这种高纯度的材料几乎不含有不希望的杂质，虽然这样可以使得少数载流子的数目达到最少，但是在高温的条件下，它们的数目却会增加。这是电子学的一个重要问题。图8-6说明热怎样产生少数载流子，随着晶体里热能的增加，越来越多的电子将会获得足够的能量足以打破共价键，而每个打破了的键产生一个自由电子和一个空穴，因此加热产生的载流子是成对出现的。若晶体是N型材料制成的，那么每个由加热产生的空穴就成为少数载流子，自由电子加入其他多数载流子。若晶体是P型材料制成的，加热产生的自由电子成为少数载流子，空穴加入其他多数载流子。

加热产生的载流子减少了晶体的电阻。加热还产生了少数载流子。加热和由加热产生的少数载流子会影响半导体器件的正常工作。