硅,是人類在世界上提得最純的物質(zhì),目前人類能夠得到的最純的硅微粉,純度可達到16個9,但是,純硅微粉雖然也有半導(dǎo)體的性質(zhì)。卻是一種沒有什么實際用處的半導(dǎo)體。真正要制作能夠使用的半導(dǎo)街器件,包括太陽能電池,就要在其中添加一些雜質(zhì),常見的是磷和硼。也有鎵、砷、鋁和其它一些元素。硅微粉雜質(zhì)的作用,總體上來說,是調(diào)節(jié)硅原子的能級,學(xué)過半導(dǎo)體或固體物理的人知道,由于晶體結(jié)構(gòu)的原因,固體中的全部原子的各能級形成了能帶,硅通??梢苑譃槿齻€能帶,最上面是導(dǎo)帶,中間是禁帶,下面是價帶。如果以
火車為比喻的話,那么,導(dǎo)帶是火車,價帶是站臺,禁帶則是站臺與火車之間的間隙。如果所有的自由電子都在價帶上,那么,這個固體就是絕緣體,這就好比人站在站臺上,是到不了別處的:如果所有的自由電子都在導(dǎo)帶上,那么這個固體就是導(dǎo)體,這就好象人上了火車,可以周游全國了半導(dǎo)體的自由電子平時在價帶上,但受到一些激發(fā)的時候,如熱、光照、電激發(fā)等,部分自由電子可以跑到導(dǎo)帶上去,顯示出導(dǎo)電的性質(zhì),所以稱為半導(dǎo)體。