更新时间:2022-08-25 17:45
以半导体材料硅为例,杂质原子进入半导体硅后,只可能以两种方式存在。一种方式是杂质原子位于晶格原子间的间隙位置,常称为间隙式杂质;另一种方式是杂质原子去掉晶格原子而位于晶格格点处,常称为替位式杂质。
以硅中掺杂磷(P)为例,一个磷原子占据了硅原子的位置,磷原子有5个价电子,其中4个价电子与周围的4个硅原子形成共价键,还剩余一个价电子。同时磷原子所在处也多余一个正电荷+q(硅原子去掉价电子有正电荷4q,磷原子去掉价电子有正电荷5q),称这个正电荷为正电中心磷离子(P+)。所以磷原子替代硅原子后,其效果是形成一个正电荷中心P+ 和一个多余的价电子。这个多余的价电子就束缚在正电中心P+的周围。但是,这种束缚作用比共价键的束缚作用弱得多,只要很少的能量就可以使它挣脱束缚,成为导电电子在晶格中自由运动。
在纯净半导体中掺入施主杂质,杂质电离以后,导带中的导电电子增多.增强了半导体的导电能力。通常把主要依靠导带电子导电的半导体称为电子型或n型半导体。