Почему примесные полупроводники значительно превосходят чистые по проводимости при низких температурах?

Примесные полупроводники значительно превосходят чистые по проводимости при низких температурах, потому что в них доминирующую роль играют электроны, перешедшие в зону проводимости с примесных уровней. 3

В чистых полупроводниках при низких температурах связь валентных электронов с атомами прочная, ковалентные связи не разрываются. 1 Энергии электронов недостаточно для того, чтобы начать упорядоченное движение под действием внешнего электрического поля. 1

В примесных полупроводниках примеси легко ионизируются под влиянием внешних воздействий и выделяют свободные электроны. 4 Например, если в кристаллическую структуру кремния добавить атомы пятивалентного мышьяка, то связанными окажутся только четыре из его пяти валентных электронов, пятый останется свободным. 2

Таким образом, к собственной проводимости полупроводника добавляется фактор наличия избыточного количества свободных электронов, что значительно повышает проводимость. 2