¿Por qué se agregan impurezas en semiconductores en pequeñas cantidades?

Un semiconductor puro tiene el mismo número de electrones y agujeros libres. (los agujeros son vacantes en una banda de valencia llena). Esto no está bien. No podemos hacer nada útil.

Para hacer algo útil, necesitamos hacer que el número de electrones sea mucho más grande que los agujeros (tipo N) o que el número de agujeros sea mucho más grande que los electrones (tipo P)
¿Pero cómo haces eso? Porque, obtienes un electrón libre, cuando los electrones de la banda Valency se liberan, y también terminas obteniendo un agujero. Es por eso que agregamos impurezas.
Ahora, lo más importante para entender es que no queremos cambiar la estructura básica de la banda de energía del semiconductor. Pero si agregamos impurezas, técnicamente el material cambia y los niveles de energía cambian. Sin embargo, si agregamos impurezas de tal manera que haya una gran brecha entre dos átomos de impurezas vecinos, entonces podemos descuidar completamente la influencia entre los átomos de las impurezas y, por lo tanto, la estructura de banda del semiconductor sigue siendo la misma.

Esta es la razón principal, la impureza antidopaje se mantiene bastante baja. Típicamente pocas partes por millón. (pocos átomos de impurezas se extienden entre millones de átomos de semiconductores)

Mi respuesta está aquí:

La respuesta de Krishna Yaddanapudi a Aumentamos la conductividad de los semiconductores por dopaje, pero ¿cuál es el límite máximo hasta el que se puede dopar un semiconductor?