¿Existe alguna circunstancia en la que la conductividad disminuya si se agrega un dopante (ya sea p-type of n-type?).
Sí. Considere dopaje de compensación .
Supongamos que el silicio se dopó inicialmente con donantes, por lo que es de tipo n.
Si luego comienza a doparse con los aceptadores, esto no creará inmediatamente un material de tipo p. En su lugar, los aceptadores proporcionarán ubicaciones para la captura de electrones libres (proporcionados por el dopante donante inicial), lo que reduce la concentración de electrones y, por lo tanto, la conductividad del material.
Si puede hacer coincidir la concentración del aceptador muy de cerca con la concentración del donante, puede producir material que tenga un comportamiento casi intrínseco. (La adaptación de las concentraciones es difícil en la práctica debido a que los diferentes dopantes tienen diferentes coeficientes de difusión, etc.)
¿Pero esta ecuación siempre es cierta? [\ $ \ sigma = qn \ mu_e + qp \ mu_h \ $]
Esto sigue siendo cierto. Esto solo dice que la conductividad es proporcional a la concentración del portador. No dice nada sobre lo que se agregaron los dopantes para alcanzar esas concentraciones de portadores.
¿Qué sucede si se agrega un dopante que tiene una gran energía de enlace a la red? Seguramente eso disminuirá la conductividad !?
Aquí, no tengo claro lo que estás preguntando.
La energía de enlace del dopante a la red no tiene mucho que ver con su contribución de los portadores.
Si está hablando de un dopante que requiere una gran energía para ionizarse, tiene poco efecto porque eso significa que los niveles de energía del estado capturado son "más profundos" en el intervalo de banda, por lo que es menos probable que estén ocupados, que para un Dopante que requiere poca energía para ionizar.