半導體電子學/半導體/摻雜
摻雜是在本徵半導體中新增雜質以改變其性質的過程。通常，三價和五價元素被用來摻雜矽和鍺。當本徵半導體摻雜三價雜質時，它成為P型半導體。P代表正，這意味著半導體富含空穴或正電荷離子。當我們用五價雜質摻雜本徵材料時，我們得到N型半導體，其中N代表負。N型半導體具有負電荷離子，或者換句話說，它具有過量的電子。
原子遵循一個稱為八隅體規則的規則。根據八隅體規則，當原子在其價層中有八個電子時，原子是穩定的。如果不是這樣，原子很容易接受或共享相鄰原子的電子以在其價層中實現八個電子。在矽晶格中，每個矽原子被四個矽原子包圍。每個矽原子與其相鄰的矽原子共享其價層中的一個電子以滿足八隅體規則。本徵半導體的示意圖如右圖（圖：本徵矽晶格）所示。
當我們把一個五價元素放到晶格中時。正如你所看到的影像（圖：N型），我們用五價元素磷摻雜了矽晶格。現在五價元素有五個電子，所以它與四個相鄰的矽原子中的每一個共享一個電子，因此四個電子與晶格中的矽原子相連。這留下了額外的電子。這個多餘的電子可以自由移動，並負責傳導。因此，N型（負型）本徵半導體（在本例中為矽）是透過用五價元素摻雜半導體制成的。
要建立一個P型半導體，我們只需要把一個三價元素放到晶格中。一個三價元素在其價層中有三個電子。它與晶格中三個相鄰的矽原子共享三個電子，第四個矽原子要求一個電子，但三價原子沒有更多電子可以共享。這在晶格中創造了一個空隙，我們稱之為空穴。由於電子不足，空穴很容易接受電子，這使其成為一個P型（正型）外延半導體。
正如你在上面的影像中看到的（圖：P型），我們在矽晶格中放入了硼（三價元素）。這在半導體中產生了一個空穴，使其成為P型材料。
鍺的情況也不例外。它的行為與矽相同；然而，一些性質不同，這使得基於鍺的器件在某些應用中更好，而基於矽的器件則用於其他應用。