Концентрация электронов и дырок в примесном полупроводнике

Уравнение (1.14) справедливо только для равновесных носителей заряда, то есть в отсутствие внешних воздействий. В наших обозначениях

. (1.16)

Пусть полупроводник легирован донорами с концентрацией N _D. При комнатной температуре в большинстве полупроводников все доноры ионизованы, так как энергии активации доноров составляют всего несколько сотых электронвольта. Тогда для донорного полупроводника (рис. 1.7)

. (1.17)

Концентрацию дырок в донорном полупроводнике найдем из (1.16):

. (1.18)

На рисунке 1.7 приведена зонная диаграмма полупроводника n -типа, показывающая положение энергетических уровней донорной примеси E _D и схематическое соотношение концентраций основных n ₀ и неосновных p ₀ носителей.

Рис. 1.7. Зонная диаграмма полупроводника n -типа

Соответственно если полупроводник легирован акцепторами с концентрацией N _A, то концентрации основных p ₀ и неосновных n ₀ носителей будут

и . (1.19)

На рисунке 1.8 приведена зонная диаграмма полупроводника p -типа, показывающая положение энергетических уровней акцепторной примеси E _A и схематическое соотношение концентраций основных p ₀ и неосновных n ₀ носителей.

Рис. 1.8. Зонная диаграмма полупроводника p -типа