Примесная проводимость полупроводников

Собственная проводимость полупроводников обычно неве­лика.Проводимость полупровод­ников увеличивается с введением примесей, когда наряду с собст­венной проводимостью возникает дополнительная примесная про­водимость.

Примесной проводимостью полупроводников наз. их электропроводность, обусловленная внесением в их кристалличе­скую решетку примесей (примесных центров).

Примесными центрами являются:

а) атомы или ионы посторонних химических элементов, внедренные в решетку полупроводника;

б) избыточные атомы или ионы элементов полупроводни­ков, внедренные в междоузлия решетки;

в) различного рода другие дефекты и искажения в кристал­лической решетке. Изменяя концентрацию примесей, можно созда­вать полупроводники с преимущественной концентрацией либо отрицательно, либо положительно заряженных носителей.

Примеси можно разделить на донорные (отдающие) и ак­цепторные (принимающие).

В отличие от металлов, введение примесей в полупроводник приводит при увеличении их концентрации к резкому уменьше­нию сопротивления. Донорные примеси — это примеси, поставляющие электроны проводимости без возник­новения равного количества подвижных дырок. В итоге мы полу­чаем полупроводник с преимущественно электронной проводимо­стью, называемый полупроводником n-типа.А Акцепторные примеси, захватывая электроны и создавая тем самым подвижные дырки, не увеличивают при этом числа электронов проводимости. При низких температурах ос­новные носители заряда в полупроводнике с акцепторной приме­сью — дырки, а неосновные — электроны.Полупроводники, у которых концентрация дырок превыша­ет концентрацию электронов проводимости, называются полу­проводниками р -типа.

Введение примесей в полупровод­ники, как и в любых металлах, нарушает правильное строение кристаллической решетки и затрудняет движение электронов, а сопротивление не увеличивается из-за того, что увеличе­ние концентрации носителей зарядов значительно уменьшает со­противление.Возможность управления удельным сопротивлением благо­даря введению примесей используется в полупроводниковых при­борах.

Дырочная проводимость не является исключительной осо­бенностью полупроводников. У некоторых металлов и их сплавов существует смешанная электронно-дырочная проводимость за счет перемещений некоторой части неколлективированных ва­лентных электронов. Если в полупроводник одновременно вводятся, и донорные и акцепторные примеси, то характер проводимости ( n - или р-тип) определяется примесью с более высокой концентрацией носителей тока — электронов или дырок.