受主杂质

更新时间:2022-08-25 17:45

当在半导体材料,例如硅中人为地掺入价电子数更少的杂质原子,例如硼,来取代晶格中硅原子的位置,杂质原子缺少电子与硅形成共价键,需要从别处的硅原子夺取一个价电子,形成空穴和负电中心,这种掺入的杂质元素称为受主杂质。

掺杂原理

以硅晶体中掺入硼为例来说明受主杂质的作用,一个硼原子占据了硅原子的位置,硼原子有三个价电子,当它和周围的四个硅原子形成共价键时,还缺少一个电子,必须从别处的硅原子中夺取一个价电子,于是在硅晶体的共价键中产生了一个空穴。而硼原子接受一个电子后,成为带负电的硼离子(B-),称为负电中心。负电中心对空穴的束缚较小,只需要很少的能量空穴就可以挣脱束缚,称为自由运动的导电空穴。因为杂质可以在硅、锗中能够接受电子产生导电空穴,并形成负电中心。所以称它们为受主杂质或p型杂质。

掺杂结果

纯净的半导体中掺入受主杂质后,受主杂质电离,使价带中的导电空穴增多,增强了半导体的导电能力,通常把主要依靠空穴导电的半导体称为空穴型或p型半导体。

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