空穴是一种假想的粒子(相对的,电子是真实存在的粒子),引入
空穴这个假想的概念可以将
半导体价带中大量电子的运动简化为少量空穴的运动(即认为价带电子没有动,只是少量空穴在动),使分析价带电流这样的问题变得简单,同时经过证明这种假设是合理的,那何乐而不为呢。本征
载流子就是本征半导体中的载流子,即电子和空穴,即不是由掺杂所产生出来的载流子。也就是说,本征载流子是由热激发——本征激发所产生出来的,即是价电子从价带跃迁到导带而产生出来的;它们是成对产生的,所以电子和空穴的浓度始终相等。 本征半导体,从物理本质上来说,也就是两种载流子数量相等、都对导电起同样大小的半导体。因此,未掺杂的半导体是本征半导体,但是掺有杂质的半导体在一定条件下也可能成为本征半导体(只要两种载流子的浓度相等)。 对于掺有杂质的n型或p型半导体,其中的多数载流子主要就是由杂质电离所提供,而其中的少数载流子则是由本征激发所产生的。因此,在杂质全电离情况下,多数载流子浓度基本上与温度无关,但少数载流子则随着温度将指数式增大。空穴又称电洞(Electron hole),在固体物理学中指共价键上流失一个电子,最后在共价键上留下空位的现象。即共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下空位,我们称这些空位为空穴。
中文名空穴,又称电洞分类半导体固体物理学准粒子原理光生伏打效应 霍尔效应
工艺刻蚀掺杂离子注入分子束外延介绍概念当满带顶附近产生p0个空态时,其余大量电子在外电场作用下所产生的电流,可等效为p0个具有正电荷q和正有效质量mp,速度为v(k)的准经典粒子所产生的电流.这样的准经典粒子称为空穴。半导体如锗和硅晶体的能带结构,类似于绝缘体,导带中没有电子而价带是满带,但其间的禁带宽度较小,如硅约1.1eV,锗约0.7eV。常温下,由于热运动,少量在价带顶部的能量大的电子就可能越过禁带而升迁到导带中去成为“自由电子”,这些电子可以通过电子导电形成电流。由于电子的升迁,在原来是满带的价带中就空出了相等数量的量子态,其余未升迁的电子就可以进入这些量子态而改变自己的量子态。这些空的量子态叫空穴。由于空穴的存在,价带中的电子就松动了,也就可以在电场的作用下形成电流了。特征1.荷电量与电子相等但符号相反,既荷+q2.有效质量数值等于价带顶空态所对应的电子有效质量,但符号为正,即mp=-mn3.速度为价带顶空带所对应的电子速度4.浓度等于空态密度p0。
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