在杂质半导体中,温度变化时,载流子的数目变化吗?少子与多子变化的数目相同吗?

在杂质半导体中,温度变化时,载流子的数目变化吗?少子与多子变化的数目相同吗?,第1张

温度变化时候,载流子数目肯定变化。少子与多子变化数目不相同。 因为少子浓度和多子浓度的乘积等于本征载流子浓度的平方。二者和不是定值,积是一个定值。

在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。制备杂质半导体时一般按百万分之一数量级的比例在本征半导体中掺杂。也叫掺杂半导体。

半导体中的杂质对电导率的影响非常大,本征半导体经过掺杂就形成杂质半导体,一般可分为N型半导体和P型半导体。

半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(Donor)杂质,相应能级称为施主能级,位于禁带上方靠近导带底附近。

例如四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时,杂质原子作为晶格的一分子,其五个价电子中有四个与周围的锗(或硅)原子形成共价键,多余的一个电子被束缚于杂质原子附近,产生类氢浅能级—施主能级。

施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多,很易激发到导带成为电子载流子,因此对于掺入施主杂质的半导体,导电载流子主要是被激发到导带中的电子,属电子导电型,称为N型半导体。由于半导体中总是存在本征激发的电子空穴对,所以在n型半导体中电子是多数载流子,空穴是少数载流子。

网上查到的,有一个说选C的,剩下看到的都选的B.

B:在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂质浓度,而少数载流子的浓度主要取决于温度.

还查到一段(没看太懂):你说的高低掺杂应当是简并与非简并的问题,在非简并情况下,即低掺杂下,分布函数可以简化为玻尔兹曼分布,此时多子浓度随温度的变化主要分三个区域,低温弱电离区,常温全电离区和高温本征激发区,第一个区域多子浓度随温度的升高而增大,主要是由于杂质随温度的升高开始电离,常温下杂质全电离,此时多子浓度随温度的升高不再剧烈变化,到高温时,半导体内的本征电离产生的本征载流子浓度已经超过了杂质电离浓度,此时半导体的多子浓度又会急剧增大.

简并态(高掺杂)下半导体杂质无法全电离,高掺杂实际上是费米能级很接近甚至进入导带或价带中,此时杂质能级与导带和价带中的能级发生简并,其结果就是导致禁带宽度变小,此时多子浓度随温度的变化与本征半导体类似,随温度的升高而增大.

在杂质半导体中,多数截流子的浓度主要取决于掺入的施主浓度或者受主浓度;在全电离时,多数截流子浓度≈掺杂浓度,并且基本上与温度无关.

而少数截流子的浓度则与(温度)有很大关系(因为是本征激发的关系).


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