​​杂质半导体的核心特点是掺杂微量特定元素后导电性能显著改变，形成以电子（N型）或空穴（P型）为主导载流子的非本征半导体​​。​​其导电类型、载流子浓度及能级结构可通过杂质种类和浓度精准调控​​，是半导体器件的关键材料基础。

1. ​​N型与P型分类​​

   • ​​N型半导体​​：掺入五价元素（如磷、砷），多余价电子易激发为自由电子，形成​​电子多数载流子​​，空穴为少数载流子。施主杂质能级靠近导带底，电子跃迁能耗极低。
   • ​​P型半导体​​：掺入三价元素（如硼、铝），共价键缺电子形成空穴，​​空穴多数载流子​​，电子为少数载流子。受主能级靠近价带顶，空穴导电占主导。

2. ​​能级与导电机制​​

   • 杂质原子破坏晶格周期势场，在禁带中引入​​施主能级（N型）或受主能级（P型）​​，显著降低载流子激发能耗。
   • 导电能力由掺杂浓度决定，杂质比例通常为百万分之一级，载流子浓度远高于本征半导体。

3. ​​电中性与稳定性​​

   • 杂质半导体整体保持电中性：N型中自由电子数=正离子数+空穴数；P型中空穴数=负离子数+自由电子数。
   • 多数载流子决定导电类型，少数载流子在器件效应中起关键作用（如PN结扩散电流）。

4. ​​应用优势​​

   • 本征半导体因载流子浓度低、热稳定性差，​​无法直接用于器件制造​​；杂质半导体通过可控掺杂实现稳定性能，支撑二极管、晶体管等核心元件。

杂质半导体通过精准掺杂突破本征限制，其载流子可控性为现代电子技术奠定物理基础。理解N/P型差异及能级调控，是掌握半导体器件设计的第一步。