Ⅴ族施主雜質在硅中的電離能很小,一般在O.01~0.O5eV之問,和室溫下的溫度常數(shù)慮T具有相同的數(shù)量級。因此,室溫時施主雜質的絕大部分處于電離狀態(tài)。 GD75232D硅的原了密度為5×1022ritom“cn11・如果摻人JOF atoms/′cm,的雜質,這個雜質數(shù)只是硅原子總數(shù)的107,室溫時這些雜質基本全部電離,貢獻的電子濃度就大約101:atoms/mf,這個數(shù)值同室溫時本征載流子濃度1,45×OⅡ atOn1s/cm:相比高約5個數(shù)量級.所以,施主所提供的電子是載流子主體。此時,硅的電阻率將由本征狀態(tài)F的2×10fΩ・cm下降至3Ω・cm。由此可見,硅晶體的導電性能受雜質濃度控制。稱以電子導電為主的半導體為n型半導體。

   在硅晶格上若有-個Ⅲ族原子替代硅原子,以硼為例,其電離示意圖如圖⒈12所示,硼原子占據硅晶體中的晶格位置,因硼原子只有3個價電子,與近鄰的4個硅原子形成3個共價鍵,有一個近鄰硅原子未成鍵,存在一個懸掛鍵。硼原子附近的硅原子(不是最近鄰的硅原子)價鍵上的電子不需要太大的附加能量就能相當容易地填補

硼原子周圍價鍵的空缺,而在原先的價鍵上留下一個空 穴,硼原子因接受一個電子而成為一個負電中心。這樣既能接受電子,又能向價帶釋放空穴而本身變?yōu)?/span>負電中心的雜質稱為受主雜質。在空穴能量較低時,負電中`心將空穴束縛在自己的周圍,形成空穴的束縛態(tài)。當空穴具各一定能量時就可以脫離這種束縛,進'人價帶,所需要的最小能量就是受主電離能: 雖、E\分別為價帶頂能級和受主能級。Ⅲ族受主雜質的電離能一般也很小,在室溫時,受主雜質基本全部電離,與施主雜質一樣,對硅晶體的導電性能有著重要的作用。稱以空穴導電為主的半導體為p型半導體。圖113給出了室溫時硅單晶電阻率與摻人磷、硼雜質濃度之間的關系曲線。