中子掺杂是采用
中子辐照的办法来对材料进行掺杂的一种技术，其最大优点就是掺入的
杂质浓度分布非常均匀。
用中子照射半导体材料使其部分原子俘获中子后衰变变成另一种所需的原子(掺杂剂)而实现掺杂的过程。纯P型单晶硅材料在热中子照射下，发生核反应，原始单晶硅中由于出现衰变产物31P而实现磷掺杂，从而获得高阻N型单晶硅材料。
中子嬗变掺杂的单晶硅材料最大的特点是，电阻率均匀性(包括断面均匀性)好，不均匀度可小于5%，远远胜过于常规区域熔融制备的单晶硅材料，这对提高
半导体探测器的性能十分有利。
中子掺杂技术是最普遍的应用是用它进行磷掺杂而形成均匀的n型材料。其基本原理是由于硅有三个稳定的同位素28Si、29Si和30Si，它们分别为92.21%、4.70%和3.02%，当受到热中子照射时，其中只有30Si捕获中子才产生放射性同位素31Si,随后。31Si嬗变为稳定的同位素31P，从而达到了n型掺杂的目的。
在硅中同位素硅约占30%，高纯硅单晶经原子反应堆的中子辐照发生以下反应而相当于磷掺杂；为了保证辐照均匀，晶体在反应堆的孔道中旋转，根据辐照剂量可预测出单晶所得的电阻率值。然后单晶经退火(650~900 摄氏度)以消除辐射损伤。
众所周知，半导体要达到高度均匀的掺杂，不是一件容易的事，而掺杂的均匀性与半导体元件和电路的电性能密切相关。所以，
中子嬗变掺杂方法在大功率器件、高压半导体开关元件、二极管，以及获得大面积均匀的外延层等方面，正在日益为人们所关注。