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_rm₀, em que m₀ 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