Shallow donor

위키피디어에서 가져온 영어 컨텐츠입니다.

A shallow donor refers to a donor that contributes an electron that exhibits energy states equivalent to atomic hydrogen with an altered expected mass i.e. the long range coulomb potential of the ion-cores determines the energy levels. 
'얕은 기부자'란 수소 원자와 동등한 에너지 상태를 보이는 전자 한개를 기증하는 '기부자'를 나타낸다. 그 수소 원자는 바뀐 그리고 예상된 질량을 가진다. 즉, 이온 중심의 긴 범위 쿨롬 포텐셜이 그 에너지 준위를 결정한다.

Essentially the electron orbits the donor ion within the semiconductor material at approximately the bohr radius. This is in contrast to deep level donors where the short range potential determines the energy levels, not the effective mass states. This contributes additional energy states that can be used for conduction.

본질적으로 그 전자는 반도체 물질 안에서 그 '도너 이온' 주위를 대략 보어 반경으로 돈다. 이 같은 사실은 '깊은 레벨 기부자들'과는 대조적인데 '깊은 레벨 기부자'는 그 유효 질량 상태가 아니라 짧은 범위 포텐셜이 에너지 준위들을 결정한다. '얕은 기부자'는 전도를 위해 사용할 수 있는 추가적인 에너지 상태들에 공헌한다.

Introducing impurities in a semiconductor which are used to set free additional electrons in its conduction band is called doping with donors. In a group IV semiconductor like silicon these are most often group V elements like arsenic or antimony. However, these impurities introduce new energy levels in the band gap affecting the band structure which may alter the electronic properties of the semiconductor to a great extent.

반도체 안에 불순물을 주입하는 것을, 그 반도체는 그 전도 띠 안에서 추가적인 전자들을 해방시키곤 하는데, '기부자'로 인한 도핑이라고 부른다.

실리콘과 같은 4 그룹 반도체 안에 있는 불순물은 비소나 안티몬과 같이 가장 빈번히 사용되는

 5족 원소이다.

그러나 이러한 불순물들은 띠 구조에 영향을 주는 띠간격에서 새로운 에너지 준위를 만든다. 띠 구조에 영향을 준다는 건, 큰 규모로 반도체의 전자 활동에 의한 속성들을 변경하기도하는 영향력이다.

Having a shallow donor level means that these additional energy levels are not more than 3 k_b T (0.075 eV at room temperature) away from the lower conduction band edge. This allows us to treat the original semiconductor as unaffected in its electronic properties, with the impurity atoms only increasing the electron concentration. A limit to donor concentration in order to allow treatment as shallow donors is approximately 1019 cm−3.

Energy levels due to impurities deeper in the band gap are called deep levels.

'얕은 기부자' 레벨을 가진다는 건 이러한 추가적인 에너지 레벨들이 3k_bT(일상적인 온도에서 0.075 eV)보다 크지 않다. 그리고 전도 띠 가장자리로부터 벗어나 있다.

이 사실은 우리가 원래의 반도체를, 단지 전자 농도를 증가시면서 전자 불순물 원자들과 함께, 

그것의 전자적인 특성에 영향받지 않는 것처럼 다룰 수 있게 해준다. 

'얕은 기부자'로서 처리하도록 하기 위해서 도너 농도 제한은 대략 1019 cm-3이다.

띠 간격에서 더 깊은 불순물 때문에 생긴 에너지 준위들을 '깊은 준위'이라고 부른다.

에구, 한글로 해석해 놔도 도통 이해하기 쉽지 않네요.