
【化】 dopant; doping agent
在汉英词典视角下,"掺杂剂"(dōpant)指人为添加到基础材料(通常为半导体)中的微量外来元素或化合物,旨在精确改变材料的电学、光学或结构特性。其核心在于通过引入可控杂质实现材料性能的定向调控。
功能本质
掺杂剂通过替代基质原子(替位式掺杂)或填入晶格间隙(间隙式掺杂),打破材料的本征对称性。例如硅中掺入磷(P)提供自由电子(n型掺杂),掺入硼(B)则形成空穴(p型掺杂),此过程遵循半导体能带理论中的施主/受主机制。
浓度控制
掺杂水平通常以原子浓度计量(单位:atoms/cm³),需精确至ppm(百万分之一)甚至ppb(十亿分之一)级别。过度掺杂会导致晶格畸变或载流子迁移率下降,故存在固溶度极限(Solid Solubility Limit)这一关键参数。
《牛津材料科学词典》
定义掺杂剂为:"A substance added in minute quantities to a pure material to alter its electrical properties, especially in semiconductors."(微量添加于纯净材料中以改变其电学性能的物质,尤见于半导体领域)
《英汉电子工程术语》
明确其汉英对应关系:"掺杂剂 - dopant; doping agent",并强调其在集成电路制造中通过离子注入或扩散工艺引入。
IEEE标准定义
IEEE 100标准将dopant描述为:"An impurity element added to a semiconductor to achieve desired charge carrier concentration."(为实现特定载流子浓度而加入半导体的杂质元素)
在半导体产业中,砷(As)作为硅的n型掺杂剂用于高速器件,锗(Ge)则作为硅锗合金的应变诱导剂。光伏领域采用磷扩散形成p-n结,而LED生产中氮化镓(GaN)掺镁(Mg)实现p型活化,印证了"没有掺杂剂就没有现代电子器件"的技术论断。
掺杂剂是材料科学中用于改变材料物理或化学特性的添加物质,主要分为p型和n型两类。以下是详细解释:
掺杂剂通过氧化或还原过程引入材料,调整其导电性、载流子浓度等性质。例如在半导体中,掺杂剂可降低电子或空穴的激活能。
根据形态不同分为三种:
提示:如需具体掺杂剂配方或检测方法,可参考化工行业标准文件(如)。
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