杂质半导体

在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。
1. n型半导体
在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷，可形成n型半导体,也称电子型半导体。
因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键，而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子。在n型半导体中自由电子是多数载流子,它主要由杂质原子提供；空穴是少数载流子, 由热激发形成。
提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质。n型半导体的结构示意图如图1所示。
图1 n型半导体的结构示意图
2. p型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等形成了p型半导体，也称为空穴型半导体。
因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时，缺少一个价电子而在共价键中留下一空穴。p型半导体中空穴是多数载流子，主要由掺杂形成；电子是少数载流子，由热激发形成。
空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称为受主杂质。p型半导体的结构示意图如图2所示。
图2 p型半导体的结构示意图