元素摻雜，根據需要在本徵半導體中摻入特定元素來改變半導體的特性。
基本介紹
- 中文名：元素摻雜
- 所屬學科：化學
解釋
一類雜質是施主或受主，它們能增加電導率，形成PN結。控制摻雜的類型和濃度就能控制半導體中載流子的類型和濃度。
施主和受主的摻雜濃度可在一個很大的範圍內變化，使得半導體的電導率可從10−10/歐姆·厘米變化至102/歐姆·厘米。另一類雜質是深能級雜質，它們是一類與晶體本底原子化學性質相差較大的雜質原子，如相差2個價電子的雜質原子，周期表中與被替代原子在同一列的等電子雜質原子以及空位等晶格缺陷。
深能級雜質只能以很小的濃度摻進半導體中，矽中約為1013厘米−3，化合物中約為1017厘米−3。它們對載流子的貢獻很小，主要作用是形成複合中心或者陷阱。
如磷化鎵是間接帶隙半導體，不能發光，但摻入等電子雜質氮（取代磷）後，氮由於是一個有效的複合中心，就能有效地發光，成為製造發光管的主要材料。
深能級雜質還能起捕獲電子的陷阱作用，可控制或縮短載流子的壽命，在開關器件、光電顯示器件中得到套用。摻雜的方法主要有擴散和離子注入。擴散是在900～1 200℃的高溫下將雜質原子擴散進襯底中。離子注入是將雜質離子在電場下加速後轟擊襯底表面，將離子注入材料中。
