nettoacceptorconcentratie

Nettoacceptorconcentratie is de netto concentratie van acceptorimpuriteiten in een halfgeleider nadat compensatie door donorimpuriteiten en defecten is meegerekend. In formulevorm wordt het vaak weergegeven als Na,net = Na − Nd, waarbij Na de dopingsconcentratie van acceptoren is en Nd de concentratie van donoren. Een positieve Na,net duidt op een p-type materiaal, een negatieve Na,net op een n-type materiaal, en Na,net ≈ 0 betekent bijna intrinsic gedrag.

Deze waarde bepaalt in belangrijke mate de hoeveelheid gaatjes die als meerderheiddrager aanwezig zijn bij kamertemperatuur onder veronderstelling van volledige ionisatie van de dopanten. Het heeft invloed op de positie van het Fermi-niveau, de geleiding en de werking van apparaten zoals pn-juncties en MOS-kanaalstructuren. In de praktijk is Na,net vaak kleiner dan Na dankzij compensatie door donoren of defecten; ook temperatuur beïnvloedt de ionisatiegraad van dopanten, waardoor de effectieve draagdichtheid kan variëren.

Compensatie treedt op wanneer donordefecten of andere defecten elektronen leveren of gaten neutraliseren, waardoor een deel van de acceptors niet bijdraagt aan de geleiding. Meetmethoden zoals Hall-effectmetingen en capacitieve spanningsprofielen leveren schattingen van de draagdichtheden die gebruikt worden om Na,net af te leiden, vaak in combinatie met dopingsprofielen uit spectroscopie of secundaire ionenmassaspectrometrie.

Toepassingen van nettoacceptorconcentratie bestrijken ontwerp en analyse van p-n-juncties, geostapelde dopingsprofielen in geïntegreerde schakelingen en opto-elektronische apparaten, waar Na,net cruciaal is voor het bepalen van de karakteristieke spanningen en geleidende eigenschappen.