非金属如何导电金属靠自由电子导电,那么非金属靠什么导电?



在理想状态下，锗晶体中的价电子都形成了稳定的电子对，因此没有自由电子，使得锗晶体表现出不易导电的特性。

然而，在外力作用下，如温度变化，一个价电子可能会挣脱共价键的束缚，成为自由电子。这时，共价键中会出现一个空位，我们称之为空穴。由于原子本身是电中性的，失去电子后，整个原子会带正电荷，被称为正离子。

正离子容易吸引相邻原子的价电子来填补这个空位，当电子离开后，相邻原子中又会形成新的空穴。这种空穴的转移过程在原子间不断发生，实际上也是电子（电荷）的运动，从而形成了电流，这被称为空穴流。与此同时，原来失去的电子在晶体中运动，形成了电子流。

为了简化描述，我们假设空穴在运动，并将其视为一个正电荷（但实际上空穴所在的原子呈现一个单位正电荷的电量）。这种通过空穴和电子的流动形成的电流，在半导体材料中具有重要的导电作用。