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
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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。