半导体掺杂浓度与掺杂比例的关系是什么?

半导体掺杂浓度直接影响材料的导电性能，掺杂比例越高，自由载流子数量越多，导电能力越强。例如，硅中掺入百万分之一的硼，电阻率会下降数千倍。实际应用中，掺杂浓度从每立方厘米10的14次方到10的21次方不等，根据器件需求精确控制。

不同掺杂比例会导致半导体呈现n型或p型特性。磷、砷等五价元素提供电子，硼、铝等三价元素提供空穴。掺杂比例需与晶体结构匹配，否则会引发晶格缺陷。现代芯片制造中，掺杂浓度误差需控制在5个原子层以内，确保器件性能稳定。