Разница между поглощением свободными носителями и примесным поглощением в полупроводниках заключается в механизмах процесса и в том, какие носители заряда участвуют в нём.

Поглощение свободными носителями связано с переходом электронов (или дырок) с одного энергетического уровня на другой в пределах одной и той же разрешённой зоны. 1 Свободные носители зарядов — электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне, поглощая фотоны, переходят на более высокие свободные энергетические уровни. 4

Примесное поглощение обусловлено возбуждением примесных центров или их ионизацией. 1 Поглощение фотонов вызывает переходы электронов донорных атомов в зону проводимости или же переход валентных электронов полупроводника на акцепторные уровни. 4 Могут наблюдаться также переходы электронов примесных центров на энергетические уровни возбуждения этих атомов. 4

Ещё несколько отличий:

• Концентрация носителей: при поглощении свободными носителями не меняется концентрация носителей, но увеличивается их подвижность. 7 При примесном поглощении возрастает концентрация носителей только одного знака — основных или неосновных. 7
• Энергия поглощённых квантов: при примесном поглощении энергия квантов не хватает для образования электронно-дырочной пары, но её достаточно, чтобы возбудить примесный атом до состояния, когда образуются свободный электрон и связанная дырка или свободная дырка и связанный электрон. 9
• Эффективность поглощения: коэффициент примесного поглощения значительно меньше, чем собственного. 9 Обычно концентрация примесных атомов на 6–8 порядков меньше атомов самого полупроводника. 9