杂质在半导体中的主要作用可归纳为以下四点，涵盖载流子提供、电学性能调控及材料特性优化：

1. 提供载流子

   • 施主杂质 （如五价元素磷、砷）：在禁带中形成浅能级，多余电子易跃迁至导带，成为自由电子，增加电子浓度。

   • 受主杂质 （如三价元素硼、铝）：在禁带中形成浅能级，价带电子易跃迁填补空位，形成空穴载流子，增加空穴浓度。

2. 调控电学性能

   • 通过改变载流子浓度（轻掺杂或重掺杂）调整电阻率，实现从绝缘体到导体的转变，或优化单向导电性。

   • 深能级杂质（如金属元素）主要影响少数载流子复合速率，间接调控电导。

3. 优化材料特性

   • 电阻率 ：浅能级杂质显著降低电阻，深能级杂质影响少数载流子复合。

   • 载流子迁移率 ：杂质能级位置影响载流子运动速度，进而影响器件效率。

   • 其他特性 ：如热稳定性、绝缘强度等，可通过杂质种类和浓度进行优化。

4. 形成杂质半导体

   • 本征半导体通过掺杂（微量杂质）形成N型或P型半导体，实现从低导电性到接近金属导性的转变。