施主雜質

為了控制半導體的性質可以人為地摻入某種化學元素的原子，摻入雜質元素與半導體材料價電子的不同而產生的多餘價電子會掙脫束縛，成為導電的自由電子，雜質電離後形成正電中心，稱這些摻入的元素為施主雜質。

基本介紹

• 中文名：施主雜質
• 外文名：Donor impurity
• 套用學科：半導體物理
• 作用：提供多餘價電子
• 別稱：n型雜質
• 常見雜質：P、As、Sb

摻雜方式

以半導體材料矽為例，雜質原子進入半導體矽後，只可能以兩種方式存在。一種方式是雜質原子位於晶格原子間的間隙位置，常稱為間隙式雜質；另一種方式是雜質原子去掉晶格原子而位於晶格格點處，常稱為替位式雜質。

摻雜原理

以矽中摻雜磷（P）為例，一個磷原子占據了矽原子的位置，磷原子有5個價電子，其中4個價電子與周圍的4個矽原子形成共價鍵，還剩餘一個價電子。同時磷原子所在處也多餘一個正電荷+q（矽原子去掉價電子有正電荷4q，磷原子去掉價電子有正電荷5q），稱這個正電荷為正電中心磷離子（P⁺）。所以磷原子替代矽原子後，其效果是形成一個正電荷中心P⁺ 和一個多餘的價電子。這個多餘的價電子就束縛在正電中心P⁺的周圍。但是，這種束縛作用比共價鍵的束縛作用弱得多，只要很少的能量就可以使它掙脫束縛，成為導電電子在晶格中自由運動。

摻雜結果

在純淨半導體中摻入施主雜質，雜質電離以後，導帶中的導電電子增多．增強了半導體的導電能力。通常把主要依靠導帶電子導電的半導體稱為電子型或n型半導體。