當(dāng)少量雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體中時(shí)，雜質(zhì)原子附近的周期電位場被擾亂并形成另外的束縛態(tài)，這在禁帶中產(chǎn)生額外的雜質(zhì)能級(jí)。

提供電子載流子的雜質(zhì)稱為施主雜質(zhì)，相應(yīng)的能級(jí)稱為施主能級(jí)，位于禁帶附近的導(dǎo)帶底部附近。

例如，當(dāng)四價(jià)元素或硅晶體摻雜有諸如磷，砷或銻等五價(jià)元素的雜質(zhì)原子時(shí)，雜質(zhì)原子是晶格的分子，并且五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)被包圍由周圍的鍺（或硅）。

原子形成共價(jià)鍵，并且額外的電子與雜質(zhì)原子結(jié)合以產(chǎn)生淺的氫狀供體水平。

電子在供體能級(jí)轉(zhuǎn)變到導(dǎo)帶所需的能量遠(yuǎn)小于從價(jià)帶到導(dǎo)帶激發(fā)所需的能量，并且很容易激發(fā)導(dǎo)帶成為電子載體，從而導(dǎo)電用于摻雜施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體的電。

載流子主要是被激發(fā)到導(dǎo)帶中的電子，并且是電子導(dǎo)電型，其被稱為N型半導(dǎo)體。

由于固有激發(fā)電子 - 空穴對總是存在于半導(dǎo)體中，所以電子是n型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。

因此，能夠提供空穴載流子的雜質(zhì)被稱為受主雜質(zhì)，并且相應(yīng)的能級(jí)被稱為受主能級(jí)，并且位于價(jià)帶頂部附近的禁帶之下。

例如，當(dāng)微量的三價(jià)元素如硼，鋁或鎵摻入鍺或硅晶體時(shí)，雜質(zhì)原子與周圍的四個(gè)鍺（或硅）原子形成共價(jià)鍵，并且缺乏電子存在，因此存在空缺。

該空位的相應(yīng)能量狀態(tài)是受體水平。

由于受主能級(jí)接近價(jià)帶，價(jià)帶中的電子很容易被激發(fā)以填充受主能級(jí)的空位，使受主雜質(zhì)原子成為負(fù)中心。

同時(shí)，價(jià)帶在價(jià)帶中留下空位，形成自由空穴載流子。

該過程所需的電離能量遠(yuǎn)小于本征半導(dǎo)體的電離能量。

因此，此時(shí)空穴是多數(shù)載流子，雜質(zhì)半導(dǎo)體主要通過空穴傳導(dǎo)，即空穴傳導(dǎo)型，稱為p型半導(dǎo)體。

在P型半導(dǎo)體中，空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。

在半導(dǎo)體器件的各種效應(yīng)中，少數(shù)載流子通常起著重要作用。

不含雜質(zhì)或缺陷的純半導(dǎo)體，其內(nèi)部電子和空穴濃度相等，稱為本征半導(dǎo)體。

由于制造器件的性能不穩(wěn)定，本征半導(dǎo)體不適合制造半導(dǎo)體器件。

相反，其中摻雜有一定量雜質(zhì)的半導(dǎo)體被稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體或非本征半導(dǎo)體，其是實(shí)際用于制造半導(dǎo)體器件和集成電路的材料。

將少量三價(jià)元素雜質(zhì)如硼（或銦）摻入硅（或鍺）晶體中。

由于硼原子僅具有三個(gè)價(jià)電子，當(dāng)它與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，它缺少電子。

水晶中出現(xiàn)空缺。

當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子在其他激發(fā)條件下經(jīng)受熱振動(dòng)或能量時(shí)，可以填充空位，使硼原子成為固定的負(fù)離子和原始的硅原子。

共價(jià)鍵由缺少電子形成，半導(dǎo)體是中性的。

由于硼原子可以接受硅晶體中的電子，因此硼被認(rèn)為是受主雜質(zhì)或P型雜質(zhì)。

除硼外還添加硅或鍺受體雜質(zhì)，還有銦和鋁。

加入砷化鎵的受體原子包括元素周期表中的II族元素（作為鎵原子的受體）或IV族元素（作為砷原子的受體）。

P型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)值得注意的是，在產(chǎn)生空穴時(shí)不會(huì)產(chǎn)生新的自由電子，但原始晶體本身仍會(huì)產(chǎn)生少量的電子 - 空穴對。

通過控制摻入的雜質(zhì)的量，可以控制孔的數(shù)量。

在P型半導(dǎo)體中，空穴的數(shù)量遠(yuǎn)大于自由電子的數(shù)量。

在這種半導(dǎo)體中，空穴傳導(dǎo)占主導(dǎo)地位，因此空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。

通過模擬P型半導(dǎo)體，為了在半導(dǎo)體中產(chǎn)生過量電子，可以將一種施主雜質(zhì)或N型雜質(zhì)摻入硅（或鍺）晶體中。

供體原子是摻雜半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)中的多于一個(gè)電子。

在硅工藝中，典型的供體原子是磷，砷和銻。

在砷化鎵工藝中，所用的供體原子包括元素周期表中的VI族元素（這些是砷原子的供體）或IV族元素（用作鎵原子的供體）。

當(dāng)將施主原子添加到半導(dǎo)體中時(shí)，其過量的電子容易被熱激發(fā)并且脫離共價(jià)鍵而變成自由電子。

自由電子參與傳導(dǎo)電流，但在其移動(dòng)后，它在供體的原子位置留下固定的，不可移動(dòng)的正離子，使半導(dǎo)體保持中性。

值得指出的是，在產(chǎn)生自由電子的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的空穴。

它被稱為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體，因?yàn)橛捎趽诫s有施主原子的半導(dǎo)體而存在過量的自由電子。

在N型半導(dǎo)體中，電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。

N型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)