
掺杂物(英文:dopant)在材料科学与工程领域指人为添加到纯净物质(通常为半导体、晶体或玻璃等)中的微量外来元素或化合物。其核心功能是通过改变基础材料的原子结构或电子特性,从而调控材料的电学、光学或机械性能。该术语在半导体制造中尤为关键,例如在硅晶体中掺入磷(P)或硼(B)可分别形成N型或P型半导体。
定义与作用
掺杂物是半导体工艺中的关键添加剂,通过占据晶格位置或形成间隙原子,改变载流子(电子或空穴)浓度。例如,五价磷原子在硅中提供自由电子,三价硼原子则产生空穴,直接影响导电性 。
应用领域扩展
在光学材料中(如光纤),掺铒(Er³⁺)可放大光信号,用于通信放大器;在光伏领域,掺杂可优化太阳能电池的光电转换效率 。
权威定义参考
根据《牛津材料科学词典》(Oxford Dictionary of Materials Science),掺杂被定义为:"通过添加受控杂质,系统性地改变材料性能的工艺" 。美国材料与试验协会(ASTM)标准F1241中进一步规范了半导体掺杂浓度的测量方法。
中文术语 | 英文对应 | 典型语境 |
---|---|---|
掺杂物 | Dopant | 磷作为掺杂物提升硅的导电性 |
掺杂浓度 | Doping density | 纳米级器件的掺杂浓度需精确控制 |
离子注入掺杂 | Ion implantation | 现代芯片制造的掺杂核心技术 |
学术来源提示:深度技术定义可参考剑桥大学出版社《半导体器件物理》(Physics of Semiconductor Devices)或IEEE电子器件学会发布的行业白皮书。
“掺杂物”指在材料或物质中人为添加的少量其他元素或化合物,目的是改变原有物质的性能。以下是具体解释:
类型 | 掺杂物作用 | 示例领域 |
---|---|---|
无意杂质 | 降低材料性能 | 食品污染 |
有意掺杂物 | 提升特定性能 | 半导体、合金 |
可通过查看半导体掺杂工艺流程,或参考了解广义掺杂概念。
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