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Impurificación de material semiconductor de silicio extrínseco El proceso de agregar pequeñas cantidades de átomos de impureza sustitucionales al silicio para producir material semiconductor de silicio extrínseco se denomina impurificación, en tanto que los propios átomos de impurezas reciben el nombre de impurificadores. El método de impurificación de semiconductores de silicio que se usa más comúnmente es el proceso de plano. En éste, los átomos impurificadores se introducen en áreas seleccionadas de silicio desde una superficie para formar regiones de material tipo p o tipo n. Las obleas suelen medir alrededor de 4 pulgadas (10 cm) de diámetro y casi unos cuantos cientos de micrómetros de espesor. En el proceso de difusión para impurificar obleas de silicio, los átomos impurificadores se depositan por lo común sobre o cerca de la superficie de la oblea mediante un depósito gaseoso, seguido por una difusión hacia el interior que dispersa a los átomos donadores dentro de la oblea. Se requiere una alta temperatura de casi 1100 °C en este proceso de difusión.

Efecto de la impurificación en concentraciones de portadores en semiconductores extrínsecos La ley acción de masas En semiconductores como el silicio y el germanio, los electrones y huecos móviles se generan y recombinan de manera constante. A temperatura constante en condiciones de equilibrio el producto de los electrones libres negativos y las concentraciones de huecos positivos es una constante. La relación general es 𝑛𝑝 = 𝑛𝑖2 Donde 𝑛𝑖 es la concentración intrínseca de portadores en un semiconductor y es una constante a una temperatura dada. Esta relación es válida tanto para semiconductores intrínsecos como extrínsecos. En un semiconductor extrínseco el aumento en un tipo de portador (n o p) reduce la concentración del otro mediante recombinación, de manera que el producto de los dos (n y p) es una constante a cualquier temperatura dada. Los portadores cuya concentración en semiconductores extrínsecos es la mayor, se denominan portadores mayoritarios, y aquellos cuya concentración es la más pequeña reciben el nombre de portadores minoritarios (véase la tabla 14.5). La concentración de electrones en un semiconductor tipo n se denota mediante 𝑛𝑛 , y la de huecos en un material tipo n, por medio de 𝑃𝑛 . De modo similar, la concentración de huecos en un semiconductor tipo p está dada por 𝑃𝑝 y la de electrones en el material tipo p por 𝑃𝑝 .