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單向可控硅（晶閘管）結構介紹-環昕微實業

1. P型半導體

因三價雜質原子在與硅原子形成共價鍵時，缺少一個價電子而在共價鍵中留下一個空穴。

　　在P型半導體中空穴是多數載流子，它主要由摻雜形成；自由電子是少數載流子，由熱激發形成。空穴很容易俘獲電子，使雜質原子成為負離子。三價雜質因而也稱為受主雜質。

2. N型半導體

因五價雜質原子中只有四個價電子能與周圍四個半導體原子中的價電子形成共價鍵，而多余的一個價電子因無共價鍵束縛而很容易形成自由電子。

在N型半導體中自由電子是多數載流子，它主要由雜質原子提供；空穴是少數載流子, 由熱激發形成。提供自由電子的五價雜質原子因帶正電荷而成為正離子，因此五價雜質原子也稱為施主雜質。
3.PN結形成

在P型半導體和N型半導體結合后，由于N型區內電子很多而空穴很少，而P型區內空穴很多電子很少，在它們的交界處就出現了電子和空穴的濃度差別。這樣，電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴散。

于是，有一些電子要從N型區向P型區擴散，也有一些空穴要從P型區向N型區擴散。它們擴散的結果就使P區一邊失去空穴，留下了帶負電的雜質離子,N區一邊失去電子，留下了帶正電的雜質離子。半導體中的離子不能任意移動，因此不參與導電。這些不能移動的帶電粒子在P和N區交界面附近，形成了一個很薄的空間電荷區，就是所謂的PN結。

單向可控硅是以N型硅單晶為基本材料，通過復雜的制造工藝在硅單晶體內有序、有選擇的參入三價雜質（如硼、鎵、鋁等，形成P型層）和五價雜質（如磷、砷等，形成N型層），從而形成PNPN四層三端器件。它的特性類似于真空閘流管，所以國際上通稱為硅晶體閘流管，簡稱“晶閘管”（thyristor），又因為晶閘管最初應用在靜止整流方面，所以又被稱之為硅可控整流元件，簡稱為“可控硅”（SCRs）。

它是由PNPN四層半導構成，有三個PN結、有三個電極（陽極A、陰極K和控制極G）。