磷(Phosphorus,元素符號P)是原子序15的15族(5族)元素,加入矽中會作為施體形成n型半導體,是代表性的n型摻雜物。進入矽原子位置的磷,會多出1個未參與鍵結的電子,在室溫下這些電子幾乎全部都能自由移動並傳導電流。
磷的導入方式有離子佈植、熱擴散與in-situ摻雜。離子佈植是從PH₃(磷化氫)氣體等產生磷離子後打入;熱擴散則是在擴散爐中將液態POCl₃(三氯氧磷)氣化,從表面擴散進去。POCl₃擴散至今仍廣泛用於形成結晶矽太陽能電池的n型層(射極)。磷比同為n型摻雜物的砷輕,擴散也較快,因此用於需要深接面的n井、低濃度的LDD,以及多晶矽閘極電極等。在先進的FinFET中,nMOS的源極・汲極是以高濃度含磷矽(Si:P)的磊晶成長形成。
磷在摻雜物以外也有其他用途。含磷的矽酸鹽玻璃(PSG)以及同時含硼的BPSG,加熱後會流動而能使表面平坦,並具有捕捉鈉等可動離子(吸雜)的性質,因此曾是過去層間介電層的主角。在功率半導體用的FZ矽中,會以中子照射將矽原子(³⁰Si)轉變為磷(³¹P)的中子照射摻雜(NTD),製作出極為均勻的n型晶圓。在化合物半導體中,磷是InP(磷化銦)與GaP(磷化鎵)的構成元素。磷化氫毒性非常強,因此在氣體供應與排氣時,必須以尾氣處理設備進行處理。