Silicon Valley Microelectronics SVM 磷/锑/砷掺杂剂的 N 型晶圆

N 型晶圆

纯硅不导电，因此很少用作半导体。为了将纯硅制成实用的半导体，必须添加一定量的杂质。杂质的加入会改变导电性，使硅变成半导体。向本征或纯材料中添加杂质的过程称为掺杂，杂质称为掺杂剂。掺杂后，本征材料成为外征材料。实际上，只有在掺杂之后，这些材料才能使用。

当杂质原子添加到硅中而不改变晶体结构时，会产生 N 型材料。在某些原子中，电子的价带中有五个电子，例如磷 （P）、砷 （As） 和锑 （Sb）。用任何一种杂质掺杂硅都不得改变晶体结构或键合过程。杂质原子的额外电子不参与共价键合，因此可以自由移动。只需要非常少量的杂质即可产生足够的自由电子，使电流流过硅。N 型硅是良导体。电子带负电荷，因此得名 N 型。下图显示了添加杂质原子后硅晶体的变化。

由于 N 型硅的导电性能，它被广泛用于功率器件、二极管和晶体管等许多应用。