一种原本纯净的半导体材料,注入少量化学元素(杂质)以改变材料的电气特性。掺杂剂会引入更多电子。p 掺杂剂(空穴)会产生电子空位。
工程师利用被称为掺杂剂的化学物质在半导体中制造电流通道 和其他类型的技术。掺杂是一种涉及使用掺杂剂的做法。铬和其他类似化合物是常见的掺杂剂。为了创造带电环境,它们被应用于半导体或其他设备。
固态电子器件的制造是掺杂剂和掺杂技术的一种用途。为了以特定方式传输电流,固态硬件依赖于两种类型的掺杂,即 n 型和 p 型掺杂,而不是移动部件。
在负掺杂或 n 型掺杂过程中,经常添加磷、砷或其他物质,以 产生自由电子. 硼 或镓经常用于正掺杂或p型掺杂,以在分子晶格中形成空穴并产生正电荷。
某些类型的激光技术也是通过掺杂产生的。发光二极管 (LED) 是一种通过电产生光而不产生热量来最大程度降低火灾危险的新型照明技术,也是受益于掺杂的另一种消费产品。所有这些过程的基础科学都依赖于分子电荷来引导电流以实现功能结果。
什么是N型掺杂?
自由电子产生于 价电子比硅多的原子 被添加到硅晶格中。由于硅只有四个 价电子,含有五个价电子的元素,例如磷、锑和砷,是最常见的n型掺杂剂。
当这些原子被纳入硅晶格时,四个价电子会与附近的硅原子形成键,而一个价电子则会自由进入导带。
因此,N 型掺杂显著增加了半导体中的自由电荷载流子的数量,从而提高了其电导率。
另请参阅: 什么是排放系数?
什么是 P 型掺杂?
当一个原子被添加到具有 比硅少一个价电子.这些缺陷通常被称为“洞”。
由于 n 型半导体中的额外电子可被 p 型吸收,这些空穴补充了 n 型半导体并容易接收自由电子。
pn 结是二极管运行的关键元素,与这一特性密不可分。硼、铝和镓是 P 型掺杂剂的例子,它们有三个价电子。