शुद्ध अर्धचालक में अशुद्धि मिलाने की आवश्यकता क्यों होती है? इसकी शर्त का उल्लेख करें और बताएं कि अशुद्ध अर्धचालक क्या हैं।

(A) एक आंतरिक (शुद्ध) अर्धचालक की चालकता उसके तापमान पर निर्भर करती है,लेकिन कमरे के तापमान पर इसकी चालकता बहुत कम होती है।
इसकी चालकता बढ़ाने के लिए इसमें अशुद्धि मिलाना आवश्यक है।
जब शुद्ध अर्धचालक में उपयुक्त अशुद्धि की थोड़ी मात्रा,जैसे कुछ भाग प्रति मिलियन $(ppm)$,मिलाई जाती है,तो अर्धचालक की चालकता कई गुना बढ़ जाती है। ऐसे पदार्थों को बाह्य (extrinsic) अर्धचालक के रूप में जाना जाता है।
वांछनीय अशुद्धि के जानबूझकर किए गए योग को डोपिंग कहा जाता है और अशुद्धि परमाणुओं को डोपेंट्स कहा जाता है। ऐसे पदार्थ को डोप्ड अर्धचालक भी कहा जाता है।
डोपेंट ऐसा होना चाहिए कि वह मूल शुद्ध अर्धचालक जाली (lattice) को विकृत न करे।
यह क्रिस्टल में मूल अर्धचालक परमाणु स्थलों में से बहुत कम पर कब्जा करता है।
इसे प्राप्त करने के लिए एक आवश्यक शर्त यह है कि डोपेंट और अर्धचालक परमाणुओं का आकार लगभग समान होना चाहिए।
$Si$ और $Ge$ चतुःसंयोजक हैं और आवर्त सारणी में चौथे समूह से संबंधित हैं। इसलिए,हम पास के पांचवें या तीसरे समूह से डोपेंट तत्व चुनते हैं ताकि डोपेंट परमाणु का आकार $Si$ या $Ge$ के समान हो।
$Si$ या $Ge$ में डोपिंग के लिए $3$ या $5$ संयोजकता वाले दो प्रकार के डोपेंट्स का उपयोग किया जाता है:
$(i)$ पंचसंयोजक (संयोजकता $5$): जैसे आर्सेनिक $(As)$,एंटीमनी $(Sb)$ और फास्फोरस $(P)$। इस प्रकार की अशुद्धि को दाता अशुद्धि भी कहा जाता है।
$(ii)$ त्रिसंयोजक (संयोजकता $3$): जैसे इंडियम $(In)$,एल्युमिनियम $(Al)$ और बोरॉन $(B)$। इस प्रकार की अशुद्धि को ग्राही अशुद्धि भी कहा जाता है।
डोपिंग प्रक्रिया दो प्रकार के अशुद्ध (बाह्य) अर्धचालक प्रदान करती है।