​​重掺杂的阈值通常在掺杂浓度达到$$\begin{gathered} 10^{18} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$以上​​，此时半导体表现出接近金属的导电性，并被称为简并半导体。​​关键亮点​​：重掺杂的掺杂物与半导体原子浓度比约为千分之一，而轻掺杂可低至十亿分之一；硅材料中，原子浓度约$$\begin{gathered} 5 \\ times10^{22} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$，而重掺杂浓度范围集中在$$\begin{gathered} 10^{18} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$至$$\begin{gathered} 10^{21} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$。

1. ​​定义与标准​​：重掺杂的标志是载流子浓度显著超过本征半导体浓度（如硅的$$\begin{gathered} n_i \\ approx1.5 \\ times10^{10} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$），导致费米能级进入导带（N型）或价带（P型），需用费米-狄拉克统计描述。此时，半导体电导率接近金属，常用于集成电路的导电层替代。

2. ​​浓度对比​​：以硅为例，轻掺杂浓度在$$\begin{gathered} 10^{13} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$至$$\begin{gathered} 10^{17} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$之间，而重掺杂需达到$$\begin{gathered} 10^{18} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$以上。掺杂比例上，重掺杂的杂质原子占比约$0.1$（千分之一），远高于轻掺杂的十亿分之一比例。

3. ​​能带影响​​：重掺杂会显著改变能带结构，施主杂质（如磷）在导带附近引入新能级，受主杂质（如硼）在价带附近引入能级。例如，硼在硅中的能级距价带仅$$\begin{gathered} 0.045 \\ texteV \end{gathered}$$，室温下即可完全电离。

4. ​​应用场景​​：重掺杂半导体（标记为$n^{+}$或$p^{+}$）用于PN结的欧姆接触、太阳能电池的电极等，其高导电性可减少器件功耗。但过度掺杂可能导致晶格应力或缺陷，需平衡性能与可靠性。

​​总结​​：重掺杂的浓度阈值与材料、温度相关，但硅基半导体通常以$$\begin{gathered} 10^{18} \\ text{cm}^{-3} \end{gathered}$$为分界。实际应用中需根据器件需求精准调控掺杂水平，兼顾导电性与材料稳定性。