如果半導體中同時含有施主和受主雜質,由于受主能級比施主能級低得多,施主雜N2596SG-5質上的電子首先要去填充受主能級,剩余的才能激發到導帶;而受主雜質也要首先接受來自施主雜質上的電子,剩余的受主雜質才能接受來自價帶的電子。施主和受主雜質之間的這種互相抵消的作用,稱為雜質補償。在雜質補償情況下,半導體的導電類型由濃度大的雜質決定。當施主濃度大于受主濃度時,半導體是N型。有效施主濃度為凡一凡。反之,當受主濃度大于施主濃度時,半導體是P型。有效受主濃度為凡一凡。

   簡并半導體及能帶

   假定費米能級位于離開帶邊較遠的禁帶之中。在這種情況下^,費米分布函數可以用玻爾茲曼分布函數來近似。但在有些情況下,費米能級EF可能接近或進入能帶。例如在重摻雜半導體中就可以發生這種情況。這種現象稱為載流子的簡并化,發生載流子簡并化的半導體稱為簡并半導體。在簡并半導體中,量子態被載流子占據概率很小的條件不再成立,不能再應用玻爾茲曼分布函數而必須使用費米分布函數來分析能帶中載流子的統計分布問題。對于N型半導體,如果施主能級基本上電離,馬必須在施主能級以下。對于P型半導體,如果受主能級基本上電離,馬必須在受主能級以上。兩種情況都意味著費米能級在禁帶之中。因此費米能級位于禁帶之中是和常溫下淺能級雜質基本上全部電離這一事實相一致的。然而,當半導體中的雜質濃度相當高的時候,比如鍺、硅中的Ⅲ-V族元素,它們的濃度達到101:~1019cm3時,不同原子上的波函數要發生重疊。在這種情況下,即使不電離,電子和空穴也不再被束縛在固定的雜質上,而是可以在整個半導體中運動。雜質能級之間會發生類似于能帶的形成過程:單一的雜質能級將轉變成為一系列高低不同的能級組成的“帶”,成為雜質帶。雜質帶的寬度會隨著雜質濃度的增加而加寬。