如果一种杂质能在禁带中靠近导带边附近提供带有电 子的局域能级Eυ,如下图所示,那么由于热激发,它 向导带提供电子。这种杂质称为施主杂质 Donor impurities,定义施主电离能如下,它是一个比本征激 发低得多的能量:ED=E-ED 全空的导带 a。aaaa4。 E 能|E 量x=°EA 被填满的价带 表示施主杂质态 e表示受主杂质态 图6.1.1半导体的能带和杂质能级
如果一种杂质能在禁带中靠近导带边附近提供带有电 子的局域能级 E D，如下图所示，那么由于热激发，它 向导带提供电子。这种杂质称为施主杂质Donor impurities，定义施主电离能如下，它是一个比本征激 发低得多的能量：
如果一个杂质能够在禁带中靠近价带顶附近提供空 穴的局域能级E,那么热激发它能向价带提供空穴, 这种杂质称为受主杂质 acceptor impurity。受主电 离能也是一个很低的能量:E4=EA-E+ 全空的导带 能E 量 EEEE DA+ 被填满的价带 ●表示施主杂质态 e表示受主杂质态 图6.1.1半导体的能带和杂质能级
如果一个杂质能够在禁带中靠近价带顶附近提供空 穴的局域能级 E A，那么热激发它能向价带提供空穴， 这种杂质称为受主杂质 acceptor impurity。受主电 离能也是一个很低的能量：
杂质电离能远小于本征激发的能量,因此少量的 掺杂能强烈改变本征半导体的电学性质。 我们把含有施主杂质的半导体称为N型半导体,其 中导带中电子的浓度n将高于价带中的空穴的浓度 p,即n>p;(比如I族Si,Ge中掺杂P,As。 把含有受主杂质的半导体称为型半导体,p>n (比如I族Si,Ge中掺杂II族Ga,In)
杂质电离能远小于本征激发的能量，因此少量的 掺杂能强烈改变本征半导体的电学性质。 我们把含有施主杂质的半导体称为 N型半导体，其 中导带中电子的浓度 n将高于价带中的空穴的浓度 p，即 n>p；（比如 IV 族Si ，Ge 中掺杂 P ，As 。 把含有受主杂质的半导体称为型半导体，p>n （比如 IV 族Si, Ge 中掺杂 III 族Ga ，In）
半导体掺杂形成的施主能级或受主能级的情况较为复杂 简单的一类杂质能级 类氢杂质能级 N型半导体 在IV族(Si,Ge)化合物中掺入V族元素(P,As,Sb) 在IIIV族化合物中掺入Ⅵ族元素取代V族元素 特点:半导体材料中有多余的电子
半导体掺杂形成的施主能级或受主能级的情况较为复杂 简单的一类杂质能级 —— 类氢杂质能级 N型半导体 —— 在III－V族化合物中掺入VI族元素取代V族元素 —— 特点：半导体材料中有多余的电子 —— 在IV族(Si，Ge)化合物中掺入V族元素(P，As，Sb)
首先考虑施主掺杂情况,比如Iv族元素半导体的Si和Ge中 掺入V族半导体P或者As。实验表明As是取代S所在的位 置,而不是间隙区。As有5个价电子,除了与Si形成4个共 价键外,还有一个价电子,受到了As离子的静电吸引(整 体电中性)。 (s)8si)8s) asiraArasire 图6.1.2施主杂质
首先考虑施主掺杂情况，比如IV族元素半导体的 Si 和Ge 中 掺入 V族半导体 P或者As。实验表明 As 是取代 Si 所在的位 置，而不是间隙区。As 有 5个价电子，除了与 Si 形成 4个共 价键外，还有一个价电子，受到了As +离子的静电吸引（整 体电中性）