半导体

受主

/ ak-SEP-ter /

再次设想硅那些四只手的原子,每只手都与邻居相握。这一次放进一个只有三只手的原子,比如硼。它能握住三个邻居没问题,但第四根键缺了一只手——一个本该有电子的空位。

受主是一种杂质原子,它比寄主所需的外层电子少一颗,于是乐于从邻近的键里接受一颗电子来补全自己。当它抢到那颗电子,别处留下的空缺便是一个空穴——一个像带正电粒子的空位,能在晶体里自由移动。随着邻近电子接连跳进来填补空缺,空穴实际上朝相反方向漂移,从而传导电流。

受主正是工程师有意添加可移动空穴的办法,由此造出 p 型半导体(p 取自正电 positive)。常见的混淆是把空穴想成一个真正悬浮着的带正电的实物。它并不是通常意义上的粒子,而是许许多多电子为填补一个空键而依次挪动所产生的集体效应——这是一个极其好用的记账观念,而它移动、对电场作出响应的方式又确实是物理真实的。

硼是硅中经典的受主:它有三颗外层电子,而硅有四颗,因此每个硼原子都让一根键缺一颗电子,造出一个可移动的空穴。用硼掺杂硅,就得到 p 型材料。

像硼这样的第三主族原子,每个都在硅中留下一根空键——也就是一个空穴。

受主一旦俘获电子,便在晶格中成为固定的负离子——但材料整体仍呈电中性,因为这个负离子被它释放出去自由移动的正空穴所抵消。

又称
acceptor impurityp-type dopant受主杂质