N 型晶圆

N 型晶片

纯硅不导电，因此很少用作半导体。为了将纯硅制成实际可用的半导体，必须添加一定量的杂质。杂质的加入会改变硅的导电性，使其成为半导体。向本征材料或纯材料中添加杂质的过程称为掺杂，杂质称为掺杂剂。掺杂后，本征材料就变成了外征材料。实际上，只有在掺杂之后，材料才能变得可用。

在不改变晶体结构的情况下向硅中添加杂质原子，就会产生 N 型材料。有些原子的价带中有五个电子，如磷（P）、砷（As）和锑（Sb）。在硅中掺入任何一种杂质都不会改变晶体结构或成键过程。杂质原子的额外电子不参与共价键，因此可以自由移动。只需极少量的杂质就能产生足够的自由电子，使电流流过硅。N 型硅是一种良好的导体。电子带有负电荷，因此被称为 N 型。下图显示了添加杂质原子后硅晶体的变化。

由于 N 型硅具有导电性能，它被广泛应用于功率器件、二极管和晶体管等许多领域。