Электронная проводимость полупроводников

Проводимость полупроводника можно увеличить добавлением атомов других элементов (легирование). При введении в решетку полупроводника примесей возникает примесная проводимость (в отличие от собственной проводимости). Например, при легировании четырехвалентного германия пятивалентным мышьяком (или сурьмой, или фосфором) в месте нахождения атома примеси появляется лишний свободный электрон.

Один атом примеси приходится на 10⁵ — 10⁶ атомов решетки полупроводника.

Донорные примеси

Примеси, приводящие к появлению свободных электронов, называются донорными. Энергетические уровни донорных электронов W_D лежат ниже зоны проводимости.

Энергетические уровни - Электронная проводимость полупроводников

В данном случае справедлива формула собственной проводимости.

Полупроводник n-типа

Поскольку наличие примеси приводит к увеличению приблизительно в 10³ раз концентрации электронов, во столько же раз должна уменьшиться концентрация дырок:

\[ n_{-} \approx 10^{6}n_{+} \]

Поскольку

\[ n_{-} \gg n_{+} \]

, электроны называются основными носителями, а дырки — неосновными носителями.

Германий в этом случае называют полупроводником с электронной проводимостью, или полупроводником n-типа.

Проводимость в полупроводнике n-типа обусловлена почти исключительно электронами.

Назад Вперед