为什么硅要进行掺杂

问题描述

精选答案

Si的价电子共有4个，要达到8电子结构还需要4个电子。如果引入少量其它元素原子替代硅就够成了掺杂：

1、引入的元素原子价电子比硅少，如引入Mg、Al、Zn、Ga等，它们的价电子都少于4，这样就在硅的能带中引入了一组空的轨道，这一组空的轨道比硅的导带能级低，硅的价带电子很容易跃迁进行这组空轨道中，因此导电性大增。当电子移动时，同时会留下空轨道，相当于正电荷在移动，因此这类半导体称为P（Positive)型半导体。

2、如果引入的元素原子的价电子比硅的多，如引入P、As、Se等，它们的价电子都多于4，这样就在硅的能带中引入了一组新的能级，其上有价电子，这一组带电子的能级比硅的价带能级高，接近硅的导带，这些电子很容易跃迁进入硅的导带上，因此也使导电性大增。这类半导体由于是电子的流动，称这类半导体为N（Negative)型半导体。

这些掺杂元素的作用已非常清楚了：改变硅的能级结构，提高硅的半导体性能。

其他回答

小懂心理

因为在硅元器件的生产工艺中，通过对硅片的扩散掺杂或外延进行严格控制（形成P区或N区），以达到器件所需的要求。这一步很难在制作硅晶时做到，因为这时的掺杂浓度和均匀性都很难准确控制。所以，在制作硅晶时，如果不考虑成本的话，使硅晶越纯净越好。