p型半导体杂质,是指在纯净的半导体晶体中,掺入具有3个价电子的原子(如硼、铝、镓等),使之取代原晶格中的一部分原子,从而形成具有空穴型导电特性的杂质半导体。
在p型半导体杂质中,添加的三价杂质原子形成了缺少一个电子的、负电荷被填补的准价带,即空穴能带。当外加电场时,空穴从杂质原子处向其他原子移动,相当于空穴的电荷向反方向传导,因此p型半导体杂质表现出空穴型导电特性。p型掺杂的半导体常用于制作二极管、场效应管等器件。
在制备p型半导体杂质时,需要将硼、铝、镓等3价元素掺入硅或锗的晶格中,形成空穴型导电杂质。具体方法包括:
1)扩散法:将已经掺杂过的半导体材料和要接合的半导体材料一起加热,进行热处理使元素扩散。
2)离子注入法:通过离子注入器将元素直接注入半导体晶体中,形成所需的掺杂浓度。
除了可以用来制备二极管、场效应管等器件外,p型半导体杂质还常用于制作太阳能电池。在太阳能电池中,p型半导体杂质被用做阳极,因其具有空穴导电特性,当阳极吸收太阳能光子后,空穴被激发,电子和空穴会分别向两极移动,产生电流。