p型半导体通常掺杂Ⅲ族元素(如硼、铝、镓等),这些元素在硅或锗晶体中作为受主杂质,通过提供空穴来形成导电性。以下是关键要点解析:
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掺杂原理
p型半导体通过掺入Ⅲ族元素实现导电性提升。以硅为例,硼原子替代硅原子后,因外层仅有3个价电子,会形成1个空穴,吸引邻近电子填补,从而产生可移动的空穴载流子。 -
常用掺杂元素
- 硼(B):最常用的p型掺杂剂,电离能低,室温下即可激活。
- 铝(Al):适用于高温工艺,但溶解度较低。
- 镓(Ga):用于特殊器件,如高频半导体元件。
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掺杂浓度控制
导电性能与掺杂浓度直接相关。轻掺杂(10¹⁵~10¹⁷/cm³)用于高阻器件,重掺杂(10¹⁸/cm³以上)可降低接触电阻,常用于电极区域。 -
应用场景
p型半导体与n型结合构成PN结,是二极管、晶体管、太阳能电池的核心结构。例如,光伏电池中p型硅作为基底吸收空穴,提升光电转换效率。
提示:实际生产中需平衡掺杂均匀性与工艺成本,不同元素的选择直接影响器件性能与稳定性。