Примесная проводимость

Электрофизические свойства такого проводника определяются примесями. Новые свойства появляются из-за того, что примеси образуют дополнительные уровни в запрещенной зоне. Если примеси в узлах кристаллической решетки – это примеси замещения, если между узлами – это примеси внедрения. Так же роль примесей могут играть и дефекты кристаллической решетки. Они тоже порождают дополнительные уровни. При малой концентрации примеси расстояние между соседними атомами велико, поэтому энергетические уровни, которые ими образуются, дискретны, то есть сплошной зоны не составляют. В зависимости от свойств примеси делится на два класса: доноры и акцепторы. При малой концентрации примесей расстояние между атомами примеси большое, поэтому непосредственно обмениваются электронами атомы примеси не могут, однако атомы примеси могут поставлять или принимать электроны. У доноров энергетические уровни находятся в близи свободной зоны. . После того как электроны переходят в свободную зону, они участвуют в электропроводимости. В примесном уровне остаются свободные положительные заряды, однако этот заряд свойства дырки не имеет, так как с валентной зоной он не связан (велико ), а с другими атомами примеси обмен возможен, но они далеко. Образующийся заряд жестко закреплен.

Таким образом, за счет собственной проводимости есть электроны и дырки которые свободно перемещаются. За счет примеси есть большое количество электронов и столько же зафиксированных на месте положительных зарядов. Среди свободных зарядов доминируют электроны. Такие полупроводники называются - типа (negative).

Если примесные уровни близки к валентной зоне, то электроны валентной зоны имеют достаточный запас энергии чтобы перейти в не заполненные уровни примеси. Электрон в атоме примеси свободно перемещаться не может, он остается зафиксированным, а дырка может перемещаться по валентной зоне. Такие полупроводники называются полупроводниками - типа (positive).