英语翻译：

【化】 donor centre; donor impurity

分词翻译：

施的英语翻译：

apply; bestow; carry out; execute; grant; use
【医】 apply

主的英语翻译：

advocate; direct; host; indicate; main; owner; person or party concerned
【机】 master

杂质的英语翻译：

impurity
【化】 impurities; impurity
【医】 impurity

专业解析

"施主杂质"（donor impurity）是半导体物理学中的重要概念，指在半导体晶格中掺入的能够提供自由电子的杂质原子。这类杂质通过向半导体材料贡献额外电子，形成N型半导体。例如在硅（Si）晶体中掺入磷（P）或砷（As）时，五价杂质原子会取代四价硅原子的位置，多余的一个电子成为导电载流子。

其作用机制包含以下特点：

1. 电子结构：施主杂质的原子价电子数高于基质材料（如磷的5个价电子对比硅的4个），导致能带结构中形成靠近导带的施主能级。
2. 导电机制：在室温下，施主能级电子受热激发跃迁至导带，增加材料中的电子浓度，提升电导率。典型施主杂质浓度在10¹⁵–10¹⁹ cm⁻³范围内。
3. 应用场景：广泛应用于二极管、晶体管等器件的N型区域构建，如掺磷硅片是集成电路的基础材料。

该术语的英文对应词"donor impurity"最早见于贝尔实验室1950年代关于半导体掺杂的研究文献，现已成为IEEE电子器件学会标准术语库的收录词条。

网络扩展解释

施主杂质是半导体物理中的重要概念，主要用于描述掺杂后影响材料导电特性的杂质类型。以下是详细解释：

1.基本定义

施主杂质指掺入半导体（如硅、锗）中的五价元素（如磷P、砷As、锑Sb），其价电子数多于半导体本身的四价原子。这类杂质通过提供自由电子，显著增强半导体的导电性，形成N型半导体。

2.作用机制

• 电子贡献：五价杂质原子替代半导体晶格中的四价原子后，其5个价电子中4个与周围原子形成共价键，剩余1个成为自由电子（见图1）。
• 电离过程：自由电子脱离杂质原子进入导带，杂质原子自身变为带正电的离子（正电中心），这一过程称为施主电离。

3.对半导体类型的影响

施主杂质的存在使半导体中电子成为多数载流子，形成N型半导体（Negative型）。例如，硅中掺磷后，自由电子浓度显著增加，导电性提升。

4.与受主杂质的区别

• 施主杂质：五价元素，提供电子，形成N型半导体。
• 受主杂质：三价元素（如硼B），接受电子形成空穴，形成P型半导体。

5.实际应用

通过控制施主杂质的掺杂浓度，可调节半导体的导电性能，广泛应用于二极管、晶体管等电子器件的制造。

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施主杂质通过释放自由电子改变半导体导电特性，是N型半导体的核心掺杂元素。如需进一步了解其能级结构或具体应用，可参考半导体物理相关教材或专业文献。

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