當少量雜質摻入半導體中時，雜質原子附近的周期電位場被擾亂并形成另外的束縛態，這在禁帶中產生額外的雜質能級。

提供電子載流子的雜質稱為施主雜質，相應的能級稱為施主能級，位于禁帶附近的導帶底部附近。

例如，當四價元素或硅晶體摻雜有諸如磷，砷或銻等五價元素的雜質原子時，雜質原子是晶格的分子，并且五個價電子中的四個被包圍由周圍的鍺（或硅）。

原子形成共價鍵，并且額外的電子與雜質原子結合以產生淺的氫狀供體水平。

電子在供體能級轉變到導帶所需的能量遠小于從價帶到導帶激發所需的能量，并且很容易激發導帶成為電子載體，從而導電用于摻雜施主雜質的半導體的電。

載流子主要是被激發到導帶中的電子，并且是電子導電型，其被稱為N型半導體。

由于固有激發電子 - 空穴對總是存在于半導體中，所以電子是n型半導體中的多數載流子，空穴是少數載流子。

因此，能夠提供空穴載流子的雜質被稱為受主雜質，并且相應的能級被稱為受主能級，并且位于價帶頂部附近的禁帶之下。

例如，當微量的三價元素如硼，鋁或鎵摻入鍺或硅晶體時，雜質原子與周圍的四個鍺（或硅）原子形成共價鍵，并且缺乏電子存在，因此存在空缺。

該空位的相應能量狀態是受體水平。

由于受主能級接近價帶，價帶中的電子很容易被激發以填充受主能級的空位，使受主雜質原子成為負中心。

同時，價帶在價帶中留下空位，形成自由空穴載流子。

該過程所需的電離能量遠小于本征半導體的電離能量。

因此，此時空穴是多數載流子，雜質半導體主要通過空穴傳導，即空穴傳導型，稱為p型半導體。

在P型半導體中，空穴是多數載流子，電子是少數載流子。

在半導體器件的各種效應中，少數載流子通常起著重要作用。

不含雜質或缺陷的純半導體，其內部電子和空穴濃度相等，稱為本征半導體。

由于制造器件的性能不穩定，本征半導體不適合制造半導體器件。

相反，其中摻雜有一定量雜質的半導體被稱為雜質半導體或非本征半導體，其是實際用于制造半導體器件和集成電路的材料。

將少量三價元素雜質如硼（或銦）摻入硅（或鍺）晶體中。

由于硼原子僅具有三個價電子，當它與周圍的硅原子形成共價鍵時，它缺少電子。

水晶中出現空缺。

當相鄰共價鍵上的電子在其他激發條件下經受熱振動或能量時，可以填充空位，使硼原子成為固定的負離子和原始的硅原子。

共價鍵由缺少電子形成，半導體是中性的。

由于硼原子可以接受硅晶體中的電子，因此硼被認為是受主雜質或P型雜質。

除硼外還添加硅或鍺受體雜質，還有銦和鋁。

加入砷化鎵的受體原子包括元素周期表中的II族元素（作為鎵原子的受體）或IV族元素（作為砷原子的受體）。

P型半導體的共價鍵結構值得注意的是，在產生空穴時不會產生新的自由電子，但原始晶體本身仍會產生少量的電子 - 空穴對。

通過控制摻入的雜質的量，可以控制孔的數量。

在P型半導體中，空穴的數量遠大于自由電子的數量。

在這種半導體中，空穴傳導占主導地位，因此空穴是多數載流子，自由電子是少數載流子。

通過模擬P型半導體，為了在半導體中產生過量電子，可以將一種施主雜質或N型雜質摻入硅（或鍺）晶體中。

供體原子是摻雜半導體的共價鍵結構中的多于一個電子。

在硅工藝中，典型的供體原子是磷，砷和銻。

在砷化鎵工藝中，所用的供體原子包括元素周期表中的VI族元素（這些是砷原子的供體）或IV族元素（用作鎵原子的供體）。

當將施主原子添加到半導體中時，其過量的電子容易被熱激發并且脫離共價鍵而變成自由電子。

自由電子參與傳導電流，但在其移動后，它在供體的原子位置留下固定的，不可移動的正離子，使半導體保持中性。

值得指出的是，在產生自由電子的同時，不會產生相應的空穴。

它被稱為電子半導體或N型半導體，因為由于摻雜有施主原子的半導體而存在過量的自由電子。

在N型半導體中，電子是多數載流子，空穴是少數載流子。

N型半導體的共價鍵結構