等电子中心，是半导体中的一种深能级杂质所产生的一种特殊的束缚状态。

词语解释

Isoelectronic center ，等电子中心

（1）基本概念：

等电子中心是半导体中的一种

深能级杂

质所产生的一种特殊的束缚状态。能够产生等电子中心的杂质称为

等电子杂质

，它们都是与所取代的基体原子具有相同价电子数目的一类杂质；它们一般不是电活性的，在半导体中不应产生能级状态，不过实际上有时在禁带中可产生出能够起陷阱作用的深能级，故又称等电子中心为等电子陷阱。等电子杂质在半导体中能够产生等电子陷阱的原因，就在于杂质原子与基体原子的电负性不同（虽然其价电子数目相同）。例如，对于GaP半导体中的N和Bi杂质，由于N、P、Bi的电负性分别为3.0、2.1、1.9，当杂质N取代晶格上的P之后，N比P有更强的获得电子的倾向，则可吸引一个导带的电子而成为负离子——电子陷阱；当杂质Bi取代晶格上的P之后，Bi比P有更强的给出电子的倾向，则可吸引价带的一个空穴而成为正离子——空穴陷阱。这种等电子杂质不会象施主和受主那样，产生长程作用的Coulomb势，但却存在有由核心力引起的短程作用势，从而可形成载流子的束缚态——陷阱能级。

（2）等电子杂质举例：

①等电子元素：Si中的C，GaP中的N或Bi，GaAs1-xPx中的N，ZnTe中的O，CdS中的Te。

②等电子络合物：Zn和Ga同时加入GaP或GaAs1-xPx中，当Zn取代Ga原子、O取代P原子、而且这两个杂质原子处于相邻格点时，即形成一个电中性的Zn-O复合体 (因为Zn比Ga阳性强, O比P阴性强, 故Zn-O结合要强于Zn-P结合和Ga -O结合, 从而可形成Zn-O络合物; 由于Zn-O复合体的总价电子数目正好等于所取代的Ga和P的价电子数之和, 故Zn-O复合体在晶体中是电中性的)。但是由于Zn-O复合体与GaP在性质上的差别, 特别是O的电负性比P的电负性大, 故Zn-O复合体可以俘获一个电子而呈现为陷阱——等电子陷阱，该复合体所俘获的电子的电离能是[EC－0.30eV]，这也就是所产生的陷阱能级的深度。（O、P、Zn、Ga的电负性分别为3.5、2.1、1.6、1.6。）

（3）等电子陷阱的作用：

N和Zn-O复合体在GaP或GaAs1-xPx发光二极管中可提高其发光效率。因为等电子陷阱在俘获载流子后将成为带电中心, 这又可以通过Coulomb作用而俘获另外一个符号相反的载流子, 结果相当于有一对电子-空穴被带电中心所束缚, 从而形成所谓束缚激子；这种束缚激子与在晶体中能够作公有化运动的自由激子不同，它仅被局限在很小的范围内，则具有比较大的复合几率，而且有尖锐的发光谱线，所以可提高发光二极管的发光效率。