Модельные представления о механизме электропроводности примесных полупроводников

Проводник, у которого в кристаллической решетке один из атомов замещен атомом другого элемента, называют примесным, а его электропроводность - примесной.

И в примеси и в атомах основного вещества может происходить процесс ионизации. Количество электронов, оторванных от примеси, будет значительно больше количества электронов и дырок при образовании в результате разрыва ковалентных связей в области температур ниже температур собственной электропроводимости. Поэтому электроны- основные носители заряда, а дырки, соответственно, неосновные. Такой полупроводник носит название полупроводник n -типа.

Наличие примеси в полупроводнике характеризуется появлением локальных уровней.

Если в кристалле имеются примеси (дефекты), то электрическое поле, создаваемое ими, может захватить электрон. Такой локализованный близ дефекта электрон имеет энергию, попадающую как раз в запрещенную зону, а в энергетическом спектре кристалла появляется дискретный спектр локальных уровней в запрещенной зоне. Локальными эти уровни называются потому, что они возникают не во всей решетке, а только в местах расположения дефектов. Локальные уровни оказывают существенное влияние на характер явлений, происходящих в полупроводниках: электропроводность, фотоэффект, люминесценция, оптическое поглощение и т.д. Дефект решетки, в котором в невозбужденном состоянии локальный уровень занят, а при возбуждении способен отдать электрон в зону проводимости, называется донором, а примесь, атомы которой являются донорами, называется донорной примесью. В некоторых полупроводниках могут одновременно находиться как донорные, так и акцепторные примеси. [1]