Примесный полупроводник — это полупроводник, легированный определенной примесью, способной существенно изменять его электрические свойства, что делает его идеальным для электронных (диоды, транзисторы и т. д.) или оптоэлектронных применений (светоизлучатели и детекторы).
В этом процессе к чистому материалу добавляется крошечное количество любой подходящей примеси, что многократно увеличивает его проводимость. Примесный полупроводник также известен как примесный полупроводник или легированный полупроводник.
Процедура добавления примесей называется легированием , а атомы, используемые в качестве примеси, называются легирующими примесями. Легирующая примесь выбирается таким образом, чтобы исходная кристаллическая решетка чистого полупроводника не искажалась.
Кроме того, легирующие примеси заполняют лишь несколько мест в исходном кристалле полупроводника, а размер легирующей примеси должен быть примерно равен размеру атомов полупроводника.
В процессе легирования такого материала, как четырехвалентный Si или Ge, используются два вида легирующих примесей:
- Пятивалентные элементы, или атомы с валентностью 5, включают мышьяк (As), фосфор (Pi), сурьму (Sb) и другие.
- Трехвалентные элементы или атомы с валентностью 3; например, индий (In), алюминий (Al), бор (B) и т. д.
Полупроводники P-типа
Полупроводник АП-типа — это собственный полупроводник (например, кремний), в который преднамеренно добавлена акцепторная примесь (например, бор в кремнии).
Эти примеси известны как акцепторы, потому что, будучи внедренными в кристаллическую решетку , они лишены одного или нескольких электронов, необходимых для полного образования связи с остальной частью кристалла.
Плотность легирующих примесей всегда намного больше собственной плотности носителей во внешних полупроводниках: NA>>ni. Плотность дырок в материале p-типа тогда близка к плотности легирующих примесей NA.
Читайте также: Что такое аморфный полупроводник?
Полупроводники N-типа
Полупроводник типа AN — это собственный полупроводник (например, кремний Si) с преднамеренно введенной донорной примесью (например, мышьяк As в Si или Si в GaAs). Донорные примеси получили свое название потому, что они должны внести дополнительный электрон в зону проводимости, чтобы образовать все связи с соседними атомами.
