ПОЛУЧЕНИЕ ПП N-ТИПА

Если к собственному ПП добавить атом примеси 5- ой группы валентности (фосфор, мышьяк), то 4 валентных электрона фосфора образуют 4 ковалентных связи с 4-мя соседними атомами кремния. Пятый электрон фосфора не может образовать ковалентную связь, при Т=0 К он удерживается своим атомом силами электростатического притяжения, но сравнительно небольшие тепловые возмущения легко его отрывают от атома он становится «свободным» носителем заряда – переходит в ЗП, а атом фосфора превращается в положительный ион.

Примеси 5-ой группы валентности, которые отдают свои электроны в ЗП при сообщении некоторой энергии, называются донорными (рисунок 8).

Рисунок 8 – Введение донорной примеси

Примесные атомы образуют локальные энергетические уровни. В атоме фосфора 5-ый электрон слабее связан с атомом, чем остальные валентные электроны, поэтому дополнительный энергетический уровень 5-го электрона расположен выше ВЗ, но так как существует остаточная связь с атомом, этот уровень находится ниже ЗП. Энергетический локальный уровень Wд ,в невозбужденном состоянии занят электроном, а при возбуждении отдает электрон в ЗП. Этот уровень называется донорным (рисунок 9).

Рисунок 9 – Энергетическая диаграмма ПП п- типа

Энергия, которую надо сообщить электрону, находящемуся на донорном уровне, чтобы перевести его в ЗП называется энергией ионизации донора,она значительно меньше ширины 33 (не более 0,01 - 0,05 эВ)

Поэтому при комнатной температуре в полупроводниках с донорной примесью число свободных электронов значительно превышает число дырок проводимости. Электропроводность такого полупроводника обусловлена в основном перемещением электронов и называется электронной.Электроны будут являться основными носителями заряда, а дырки – неосновными.Полупроводники называются полупроводниками с электронной электропроводностью или п-типа.