Półprzewodnik zewnętrzny to półprzewodnik domieszkowany określoną domieszką, która może znacząco zmienić jego właściwości elektryczne, przez co idealnie nadaje się do zastosowań elektronicznych (diody, tranzystory itp.) lub optoelektronicznych (emitery i detektory światła).
W tym procesie do czystego materiału dodaje się niewielką ilość dowolnej odpowiedniej zanieczyszczenia, co wielokrotnie zwiększa jego przewodnictwo. Półprzewodnik zewnętrzny jest również znany jako półprzewodnik domieszkowy lub półprzewodnik domieszkowy.
Procedura dodawania domieszek nazywana jest domieszkowaniem , a atomy używane jako domieszki – domieszkami. Domieszka dodawana do materiału jest dobierana tak, aby pierwotna struktura czystego półprzewodnika nie uległa zniekształceniu.
Co więcej, domieszki wypełniają tylko kilka miejsc w oryginalnym krysztale półprzewodnika, a rozmiar domieszki musi być niemal równy rozmiarowi atomów półprzewodnika.
W procesie domieszkowania materiałów takich jak czterowartościowy Si lub Ge stosuje się dwa rodzaje domieszek:
- Do pierwiastków pięciowartościowych, czyli atomów o wartościowości 5, zalicza się arsen (As), fosfor (Pi), antymon (Sb) i inne.
- Pierwiastki trójwartościowe, czyli atomy o wartościowości 3; na przykład ind (In), glin (Al), bor (B) i tak dalej.
Półprzewodniki typu P
Półprzewodnik typu AP to półprzewodnik samoistny (jak Si), do którego celowo dodano domieszkę akceptorową (jak bor B w Si).
Tego rodzaju zanieczyszczenia nazywane są akceptorami, ponieważ po wprowadzeniu do sieci krystalicznej brakuje im jednego lub więcej elektronów niezbędnych do całkowitego połączenia się z resztą kryształu.
Gęstość domieszek jest zawsze znacznie większa niż gęstość nośników wewnętrznych w półprzewodnikach zewnętrznych: NA>>ni. Gęstość dziur w materiale typu p jest wówczas zbliżona do gęstości domieszek NA.
Przeczytaj także: Czym jest półprzewodnik amorficzny?
Półprzewodniki typu N
Półprzewodnik typu AN to półprzewodnik samoistny (np. krzem Si) z celowo wprowadzonym domieszką donorową (np. arsen As w Si lub Si w GaAs). Domieszki donorowe zostały tak nazwane, ponieważ muszą dostarczyć dodatkowy elektron do pasma przewodnictwa, aby utworzyć wszystkie wiązania z sąsiednimi atomami.
