怎么使N型半导体变成P型半导体?什么条件下可以使N型半导体变成P型半导体?

怎么使N型半导体变成P型半导体?什么条件下可以使N型半导体变成P型半导体?,第1张

N型半导体就是导电载流子是电子,P型半导体就是导电载流子是空穴。N型半导体中之所以是电子导电是因为其在本征半导体基础上进行了施主掺杂(例如在本征Si中掺入5价的磷元素) 而P型半导体中之所以是空穴导电是因为其在本征半导体基础上进行了授主掺杂(例如在本征Si中掺入3价的硼元素) Si为4价所以假设要想把磷掺杂量为X的N型半导体转为P型当然就是在此N型半导体中掺入大于X量的磷(当然具体掺杂量与工艺及材料有关)半导体的掺杂等工艺要在超净间中进行,掺杂是半导体工艺中的一步,主要的掺杂方法有离子注入和热扩散

在不考虑除杂质以外的因素,掺入(可以是用扩散的办法、也可以使用离子注入)比原来的n型杂质更多的p型杂质进行补偿就可以了。

如果考虑其他因素(如位错、界面态等),可能在掺入p型杂质后半导体并不显p型,这时可能要进行退火或其他处理(如GaN中掺Mg,就需要用H处理)。

另外掺入的不一定是三族元素。

硅(Si)材料中离子注入硼或者硼源高温炉管参杂低浓度。比如1e14,这时候为p型半导体,再对该材料子注入磷或或者磷源(如PH3,POCl3)高温炉管参杂高浓度,比如5e14,这时候该材料转为N型半导体。

通过注入、气态源、液态源、固态源扩散进行掺杂可获得N型或P型半导体,例如,掺入硼可得到P型,掺入磷或砷可得到N型。

比如硅材料中参入3价元素杂质(如硼),杂质原子贡献一个空穴,使得原本征半导体成为P型半导体,参入5价元素(如砷)可使得杂质原子贡献1个自由价电子,使得原本征半导体成为N型半导体。

扩展资料:

在一定温度下,电子-空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时本征半导体具有一定的载流子浓度,从而具有一定的电导率。加热或光照会使半导体发生热激发或光激发,从而产生更多的电子-空穴对,这时载流子浓度增加,电导率增加。

半导体热敏电阻和光敏电阻等半导体器件就是根据此原理制成的。常温下本征半导体的电导率较小,载流子浓度对温度变化敏感,所以很难对半导体特性进行控制,因此实际应用不多。

参考资料来源:百度百科-本征半导体


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