Введение донорных примесей в полупроводник уменьшает число дырок, потому что донорные примеси отдают свободные электроны без появления равного количества подвижных дырок. 13
Например, при введении в кристалл кремния пятивалентной примеси мышьяка (As5+): 34
- Пятивалентный атом мышьяка отдаёт четыре валентных электрона на образование ковалентных связей, а пятый электрон оказывается незанятым в этих связях. 3
- Энергия отрыва (энергия ионизации) пятого валентного электрона мышьяка в кремнии в 20 раз меньше энергии отрыва электрона от атома кремния. 34
- Поэтому уже при комнатной температуре почти все атомы мышьяка теряют один из своих электронов и становятся положительными ионами. 3
- Положительные ионы мышьяка не могут захватить электроны соседних атомов, так как все четыре связи у них уже укомплектованы электронами. 34
- В этом случае перемещения электронной вакансии — «дырки» не происходит, и дырочная проводимость очень мала, то есть практически отсутствует. 34
В итоге получается полупроводник с преимущественно электронной проводимостью, называемый полупроводником n-типа. 34