Примесная электропроводность

В полупроводниках с примесями других веществ собственной электропроводности в полупроводниках добавляется примесная электропро­водность, которая зависит от рода примесей и может быть электрон­ной или дырочной. Процесс внесения примесей в полупроводник с целью изменения его электропроводимости называется легированием.

Например.

Четырехвалентный германий легирован пятивалентным мышьяком As (или сурьмой Sb, или фосфором Р). Их атомы взаимодействуют с атомами Ge четырьмя электронами, а пятый они отдают в зону проводимости. В этом случае приобретает электронною электропроводимость.

Примеcи, атомы которых отдают электрону, называют донорами. Атомы доноров, отдавая электроны, становятся положительными. Полупроводники преобладанием электронной электропроводимости называются электронными полупроводниками или полупроводниками n-типа.

Если четырехвалентный Ge легирован трехвалентным бором В или индием In, или алюминием А1, то их атомы отнимают электроны от атомов германия и в последних образуются дырки. Вещества, отбирающие электроны и создающие примесную дырочную электропроводность, называют акцепторами (принимающими). Полупроводники с преобладанием дырочной электропроводности называют дырочными полупроводниками или полупроводниками p-типа.

В полупроводниковых приборах используются главным образом полупроводники, содержащие донорные или акцепторные примеси и называемые примесными. При обычных рабочих температурах в таких полупроводниках все атомы примеси участвуют в создании примесной электропроводности, т.е. каждый атом примеси либо отдает, либо захватывает один электрон.

Чтобы примесная электропроводность преобладала над собственной, концентрация атомов донорной (Ng) примеси или акцепторной (Na) должна превышать концентрацию собственных носителей заряда т или pi Ng или Na>> n_i или p_i.

Носители заряда. концентрация которых в данном полупроводнике преобладает, называется основными. Не основными называются носители заряда, концентрация которых меньше концентрации основных носителей.