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施主杂质和受主杂质怎么定义的

2024-09-16 22:59:48

为了控制半导体的性质可以人为地掺入某种化学元素的原子,掺入杂质元素与半导体材料价电子的不同而产生的多余价电子会挣脱束缚,成为导电的自由电子,杂质电离后形成正电中心,称这些掺入的元素为施主杂质。

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。

扩展资料:

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。

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。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。