É muito comum a ocorrência de impurezas em cristais semicondutores. Em primeira aproximação, a energia de ionização dessas impurezas pode ser calculada num modelo semelhante ao do átomo de hidrogênio. Considere um semicondutor com uma impureza de carga !$ +e !$ atraindo um elétron de carga !$ -e !$. Devido a interações com os átomos da rede cristalina, o elétron, no semicondutor, possui uma massa igual a !$ m_rm_0 !$, em que !$ m_0 !$ é a massa de repouso do elétron e !$ m_r !$, uma constante adimensional. O conjunto impureza/elétron está imerso no meio semicondutor de permissividade relativa !$ ε_r !$. A razão entre a energia de ionização desta impureza e a energia de ionização do átomo de hidrogênio é igual a