Grund givare
En ytlig donator avser en donator som bidrar med en elektron som uppvisar energitillstånd som är likvärdiga med atomärt väte med en förändrad förväntad massa, dvs. jonkärnornas långdistanscoulombpotential bestämmer energinivåerna. I huvudsak kretsar elektronen om donatorjonen inom halvledarmaterialet vid ungefär bohr-radien. Detta i motsats till donatorer på djupa nivåer där potentialen på kort räckvidd bestämmer energinivåerna, inte de effektiva masstillstånden. Detta bidrar med ytterligare energitillstånd som kan användas för ledning.
Översikt
Att införa föroreningar i en halvledare som används för att frigöra ytterligare elektroner i dess ledningsband kallas dopning med donatorer . I en grupp IV -halvledare som kisel är dessa oftast grupp V-element som arsenik eller antimon . Dessa föroreningar introducerar emellertid nya energinivåer i bandgapet som påverkar bandstrukturen, vilket kan förändra de elektroniska egenskaperna hos halvledaren i stor utsträckning.
Att ha en ytlig donatornivå innebär att dessa ytterligare energinivåer inte är mer än 0,075 eV vid rumstemperatur) från den nedre ledningsbandskanten . Detta gör att vi kan behandla den ursprungliga halvledaren som opåverkad i sina elektroniska egenskaper, med föroreningsatomerna som bara ökar elektronkoncentrationen . En gräns för donatorkoncentration för att tillåta behandling som grunda donatorer är cirka 10 19 cm −3 .
Energinivåer på grund av föroreningar djupare i bandgapet kallas djupa nivåer.
- Marius Grundmann (2006). Halvledarnas fysik . Springer Berlin Heidelberg New York: Springer. ISBN 978-3-540-25370-9 .