外延層的導(dǎo)電類型和電阻率取決于摻雜。在外延過程中，摻雜劑將同時(shí)或者間歇性地進(jìn)入外延層中。在硅外延時(shí)，硼烷（B2H6）通常用做p型摻雜劑，而磷烷（PH3）或者砷烷（AsH3）用做n型摻雜劑。它們的可燃性和毒性。這些氣體都是劇毒并且在室溫以上不穩(wěn)定，因此通常需要用大量的氫氣稀釋。因此，這些氫化物摻雜氣體從氣相進(jìn)入外延層中不會遵循某一簡單的規(guī)律。為了使外延層中的摻雜濃度與氣相狀態(tài)時(shí)的濃度相對應(yīng)，只能針對具體的生長條件和外延爐來確定工藝參數(shù)。影響摻雜劑摻雜的主要因素包括生長溫度、生長速度、氣相中的摻雜劑濃度以及外延爐的幾何形狀。

另外，由于摻雜氣體和硅源氣體之間的交互或者競爭作用，使得摻雜過程變得相當(dāng)復(fù)雜。研究發(fā)現(xiàn)B2H6和PH3對硅沉積速度有相反的作用，即前者提高沉積速度，而后者抑制沉積速度。研究還發(fā)現(xiàn)，在高溫下PH3能化學(xué)吸附在硅片上，并分解參與形成Si—H鍵；氫在高于400℃時(shí)脫附，從而形成含磷層，它們在550℃時(shí)吸附最顯著。一旦被吸附，PH3將穩(wěn)定在SiH4氣流下，從而有效地鈍化了硅表面，抑制了摻磷外延層的生長速度。另一方面，B2H6具有非常小的粘附系數(shù)，很容易在硅表面直接分解而形成硼。吸附的B2H6有利于硅源氣體在硅片表面的異質(zhì)反應(yīng)，從而提高生長速度。另外，摻雜劑進(jìn)入硅外延層的數(shù)量還受生長速度的影響。圖2.2-32顯示了在砷摻雜中，雜質(zhì)濃度和硅生長速度的典型關(guān)系曲線。在高生長速度時(shí)，砷的摻雜由表面動力學(xué)（如表面吸附和擴(kuò)散）決定；而在低生長速度時(shí)，摻雜過程則由質(zhì)量輸運(yùn)控制。