本征半导体为何只掺杂3价或者5价的元素而不用其它价?

半导体材料一般是锗或者硅,他们最外层电子是4,一次是四价元素,这些硅原子或者锗原子之间形成共价键,而加入三价元素后,形成共价键时由于要形成四个共价键,而三价元素外只有三个电子,故形成一个空位,其他自由电子来补充,形成空穴,形成p型半导体,其中导电的是那些带正电的空穴.

同理,加入五价元素后,由于只需要四个原子形成共价键,多出一个电子,形成N型半导体,因此N型半导体中导电的为电子.

而其他价的元素与四价元素结构相差很多,其它价元素性质活泼,不能与四价元素形成共价键.

单晶硅（四价）时，没个硅原子和其周围的硅原子组成8电子稳定结构。

当三、五族元素掺入到单晶硅后，不管是替位（掺杂原子代替某个硅原子）还是间隙（较小的杂质原子可掺入到硅原子间隙之中），他们的特点都是离8电子稳定结构差1个电子 (三价的是少一个电子，就是在稳定结构之外形成空穴--姑且认为是反电子[希望你能明白，事实上是少1个电子，数学上表示就是多-1个电子，负1个电子就相当于正1个正电子，这里叫空穴，意思是留着可以填充电子的空位=。=]；五价的是多一个电子，就是在稳定结构之外形成一个电子啦--其实就是多出来的)。

恰恰就是因为通过掺杂有了电子和空穴才使得本来绝缘的si具有导电性，具体是怎么导电的，这里就不再赘述了，因为这也不是你的问题。

言归正传，如果是四价元素作为杂质的话，即使它不是si，但由于其最外层电子结构和硅一样，依然会构成8电子稳定结构，不能导电（因为没有空穴和电子）。对于六价，理论上是可以的，但是由于他的外层电子是六个，只可以同时和两个si（前面都是四个）公用电子对，结构不稳定，而且这种物质的导电性能如何也不得而知~

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