外部半导体是掺杂了特定杂质的半导体,这种杂质能够极大地改变半导体的电性能,非常适合电子(二极管、晶体管等)或光电应用(光发射器和探测器)。
在此过程中,将少量任何合适的杂质添加到纯材料中,使其导电性增加许多倍。非本征半导体也称为杂质半导体或掺杂半导体。
将杂质添加到材料中的过程称为掺杂,用作杂质的原子称为掺杂剂。添加到材料中的掺杂剂的选择应确保纯半导体的原始晶格不发生畸变。
此外,掺杂剂仅填充原始半导体晶体中的少数位置,并且掺杂剂的尺寸必须接近半导体原子的尺寸。
在掺杂四价Si或Ge等材料的过程中,会使用两种掺杂剂:
- 五价元素,或价数为 5 的原子,包括砷 (As)、磷 (Pi)、锑 (Sb) 等。
- 三价元素,或价数为 3 的原子;例如,铟 (In)、铝 (Al)、硼 (B) 等等。
P 型半导体
AP 型半导体是一种本征半导体(如 Si),其中人为地添加了受主杂质(如 Si 中的硼 B)。
这些杂质被称为受体,因为一旦插入晶格,它们就缺少一个或多个与晶体其余部分完全结合所需的电子。
掺杂剂密度总是远大于外部半导体中的本征载流子密度:NA>>ni。p 型材料中的空穴密度接近掺杂剂密度 NA。
另请阅读:什么是非晶半导体?
N 型半导体
AN型半导体是指在固有半导体(例如硅Si)中人为引入施主杂质(例如硅中的砷As或砷化镓中的Si)的半导体。施主杂质之所以被称为施主杂质,是因为它们必须向导带提供额外的电子才能与相邻原子形成所有化学键。



