半导体中的杂质可分为哪两类？电中性杂质对半导体有哪些作用？

半导体中的杂质可分为哪两类？电中性杂质对半导体有哪些作用？

按作用不同，半导体中的杂质可分为电活性杂质和电中性杂质两大类。 

电活性杂质是能够给半导体提供载流子的杂质，或者对载流子的产生与复合起严重影响的杂质。 

电中性杂质不能向半导体提供载流子，在半导体发展的初期，人们对此类杂质未给予足够重视，以为它们不会对半导体性质造成影响。也就是说，电中性杂质对半导体没有任何作用。可后来的实践证明正好相反，电中性杂质对半导体不仅有作用，而且有重要的作用。 

从元素在周期表中的位置很容易看出和半导体同族的元素是电中性杂质。杂质的元素与半导体的主体元素，或主体元素之一（化合半导体）是同族的，那么它们的价电子数目就是相等的，但它们的电子结构并不完全一样。例如，磷化镓中掺进氮杂质。氮和磷都是Ⅴ族元素，外围都是5个价电子，但氮原子核外面共有7个电子，其中5个价电子，2个内层电子，而磷原子核外共有15个电子，其中5个价电子，10个内层电子。从电子的分布看，氮原子比磷原子少了一层，这样氮就比磷对电子有更大的吸引力，这在学术上称为等电子陷阱。人们在磷化镓中掺进氮杂质来发绿色或黄色的光。 

一些杂质对半导体材料的力学性质或晶体学参数起重要作用。为了不影响材料的导电性能，常常使用电中性杂质。例如，硅中的氧，如果控制得好，可以不起施主作用，但可以大幅度提高硅的力学强度，硅中的氮对载流子贡献很小，但也起到提高力学强度的作用。再例如，在砷化镓中掺入铟，利用镓与铟的结合半径不同，可以降低晶体缺陷密度等。总之，电中性杂质在半导体材料中同样有重要作用。