关于导体、绝缘体、半导体的介绍

导体：一些金属元素，最外层的电子少于4个，容易失去电子，形成自由电子。这些电子在外部电场力的作用下发生移动，形成电流。

绝缘体：一些元素，如氯元素，最外围是7个电子，倾向获得电子，无法形成自由电子，因此对外不导电，为绝缘体。

半导体：典型的硅元素，最外围是4个电子。它与周围的硅元素，共享电子，形成共价键，形成稳定结构。但是稳定是相对，当收到外部环境激发，比如施加外部电场力，电子会发生跃迁，形成自由电子，同时留下一个带正电的空穴。但是单质硅由于结构相对稳定，形成的自由电子和空穴会比较少，一般通过掺杂的方式来提高导电能力。当掺杂一些三价元素，如硼、铝，3+4=7，少一个电子，最外围多了一个空穴，称为P型半导体。同理掺杂一些五价元素，如磷，会多出一个自由电子，称之为N型半导体。

PN结：将两者半导体结合在一起，由于两者的电子和空穴浓度不同，便会相互扩散，在交界处形成一个面，称之为PN结。PN结会产生内电场，阻止电子和空穴继续扩散，最终达到平衡。当受到一个由P指向N的外部电场力时，内部电场力削弱，形成电流。反之，当受到一个由N指向P的外部电场力时，内部电场力增强，无法形成。这个便是PN结单相导通的特性。