Почему примесные атомы могут значительно изменить электропроводность полупроводников?

Примесные атомы могут значительно изменить электропроводность полупроводников, потому что они легко ионизируются под влиянием внешних воздействий и выделяют свободные электроны. 1

Увеличение проводимости при наличии примесей объясняется тем, что в полупроводниках появляются дополнительные энергетические уровни, которые находятся в запрещённой зоне полупроводника. 2

Донорные примеси взаимодействуют с атомами полупроводника только четырьмя своими электронами, а пятый электрон является лишним и будет слабо связан с ядром. 4 Вследствие теплового движения все лишние электроны становятся свободными. 4 Примеси, которые поставляют электроны в зону проводимости, называют донорами. 2

Акцепторные примеси отнимают электроны у атомов полупроводника, образуя с ними ковалентные связи в кристаллической решётке. 4 Однако связь остаётся незаполненной. 4 Недостающий электрон отбирается у соседнего атома кристаллической решётки. 4 В результате на месте заимствованного электрона образуется дырка, а сам атом превращается в отрицательный ион. 4 Такие примеси называют акцепторами. 2

Таким образом, введение в полупроводник атомов соответствующей примеси способствует образованию дополнительных носителей тока, что приводит к повышению электропроводности иногда в десятки миллионов раз. 5