浅はかな寄付者
浅いドナーとは、期待質量が変化した原子状水素と等価なエネルギー状態を示す電子を放出するドナーを指します。つまり、イオンコアの長距離クーロンポテンシャルがエネルギー準位を決定します。基本的に、電子は半導体材料内をボーア半径程度でドナーイオンの周りを周回します。これは、有効質量状態ではなく短距離ポテンシャルがエネルギー準位を決定する深準位ドナーとは対照的です。これにより、伝導に利用可能な追加のエネルギー状態が放出されます。
概要
半導体に不純物を導入し、伝導帯の電子を解放することをドナードーピングといいます。シリコンのようなIV族半導体では、ドナーはヒ素やアンチモンのようなV族元素であることが最も一般的です。しかし、これらの不純物はバンドギャップに新たなエネルギー準位を導入し、バンド構造に影響を与え、半導体の電子特性を大きく変化させる可能性があります
浅いドナー準位を持つということは、これらの追加のエネルギー準位が伝導帯の下端から（室温で0.075 eV）以内離れていることを意味します。これにより、元の半導体の電子特性は影響を受けず、不純物原子は電子濃度の増加のみを引き起こすものとして扱うことができます。浅いドナーとして扱うためのドナー濃度の限界は、約10 19 cm −3です。
バンドギャップのより深いところにある不純物によるエネルギー準位は、深い準位と呼ばれます。
参考文献
- マリウス・グルンドマン (2006). 『半導体の物理学』シュプリンガー・ベルリン・ハイデルベルク ニューヨーク: シュプリンガー. ISBN 978-3-540-25370-9。
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