作为与上述热扩散相关的重要的物性参数，是各元素在硅中的固溶度和扩散系数。二者与温度的相关性示于下图。而且这些数据还提供了热扩散过程以外的许多信息。例如，Na、Li等碱金属及Cu、Au、Fe等元素的扩散系数就相当大。在硅圆片全面及特定的区域，人为地添加特定的杂质被称为“杂质扩散”。在杂质扩散中，除了要控制导电类型（p型，n型）之外，对杂质浓度及浓度分布（剖面）的控制也必不可少。关于杂质的导入方式，做大的区分有“热扩散法”和“离子注入法”。下面讨论热扩散法。作为扩散源有气体源及固体源；作为扩散法有闭管法和开管法；典型的p型杂质是硼，n型杂质是磷、砷、锑。热扩散需要在扩散炉中进行，将硅圆片装入被加热器加热的高温炉芯管中，使杂质气体在管中流动。添加杂质的浓度及浓度分布（剖面）由温度、时间、气体流量来控制。下面，简单地介绍通过杂质的添加，形成不同导电类型区域的机制。例如，添加磷（最外层有5个电子）的情况，磷原子进入硅的晶格中会多余1个电子（负电荷），它会以自由电子的形式在晶格内运动（如下图）。另外，若硼（最外层有5个电子）置换硅晶格中的1个原子。由于缺少1个电子，会形成空穴（hole），其周围的电子回飞入该空穴。结果，飞入电子的原来的位置又留下空穴……这样，晶体中的空穴（正电荷）便会依次移动。以上仅是定性的说明。如果考虑能带理论，V族元素在硅禁带内具有靠近导带附近的能量，因此作为施主（donor）杂质，可容易地将自由电子传递给导带;III族元素在硅禁带内具有靠近价带附近的能量，可容易地从硅价带中接受价电子，因此作为受主（acceptor）杂质，容易从硅价带中拔脱电子产生空穴。要想进一步了解半导体原理，需要精通能带理论，请读者参考专门著作。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
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