Impurezas donoras y aceptoras

La carga positiva total es igual que la carga negativa total porque el material (el semiconductor) es neutro.
Q+=Q-
Silicio: átomos/cm3 ~1022 cm-3
Silicio con impurezas de fósforo
Si añadimos impurezas de P (fósforo) en la relación:
1 átomo de P ~10.000 átomos Si

 Nos quedan 1018 átomos de P/ cm3 y 1022 átomo de Si/cm3 a 0 Kelvin.
A temperatura ambiente tendremos:
1018 electrones/cm3 del P
1010 electrones/cm3 del Si





Pasaría algo similar si hubiéramos añadido un elemento trivalente, pero con huecos.
A estos materiales que al añadirlos al Silicio proporcionan un electrón por cada átomo se le llaman impurezas donoras.
A los materiales que al añadirlos al Silicio proporcionan un hueco por cada átomo se le llaman impurezas aceptoras.
Estas impurezas son ionizadas con mucha más facilidad.
Q+ = p + Nd+ a T=Temperatura Ambiente. (Donoras)
Q- = n + Na- a T=Temperatura Ambiente. (Aceptoras)
Q+=Q-
n+Na=p+Nd (A temperatura ambiente ya están ionizadas)
Sabiendo esto, se pueden clasificar los materiales como tipo n (Nd>Na), tipo p (Na>Nd) o intrínseco (Na=Nd)
Para calcular a n y a p utilizaremos la ley de acción de masas y la ecuación que acabamos de deducir al igualar las cargas, de modo que:
En el tipo n:
n=Nd - Na
p=ni2(Tambiente) / (Nd-Na)
En el tipo p:
n=ni2(Tambiente) / (Na-Nd)
p=Na - Nd
En el intrínseco:
p=n=ni(Tambiente)

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