Физическая энциклопедия - примесные уровни

энергетич. состояния ПП, расположенные в запрещённой зоне и обусловленные присутствием в нём примесей и структурных дефектов. В зависимости от того, мало или сравнимо с шириной запрещённой зоны расстояние от П. у. до ближайшей разрешённой зоны, различают м е л к и е и г л у б о к и е П. у. По способности примесного атома отдавать эл-н в зону проводимости либо принимать его из валентной зоны П.

у. подразделяют на донорные и акцепторные. Мелкие П. у., соответствующие «примесям замещения» (замещение атома кристалла примесным атомом), проявляют донорный характер, если валентность примесного атома превышает валентность атомов основного кристалла, и акцепторный при обратном соотношении.

Глубокие П. у. обычно образуются при замещении атомов матрицы атомами, отличающимися по валентности более чем на В±1. Такие примеси иногда способны образовывать неск. П. у., соответствующих разл. зарядовым состояниям, напр. атомы Cu в Ge создают три П. у., соответствующих ионам Cu-, Cu2-, Cu3-. Глубокие П. у., отвечающие разным ионам, могут иметь разл.

характер (одни быть донорными, другие акцепторными). В случае «примесей внедрения» донорный или акцепторный характер П. у. не зависит от их валентности, а определяется величиной электроотрицательности. Если электроотрицательность у примесных атомов больше, чем у атомов матрицы, то П. у. наз. акцепторными, в обратном случае донорными.

Одна и та же примесь может быть донором при замещении и акцептором при внедрении (напр., О в Si) либо наоборот. П. у. локализованы вблизи дефектов. При очень высоких концентрациях примесей волновые ф-ции, соответствующие П. у., перекрываются, что приводит к «размыванию» П. у. в примесные зоны (см. СИЛЬНОЛЕГИРОВАННЫЙ ПОЛУПРОВОДНИК). .