半导体热导率为什么会随着掺杂浓度的增加而上升

半导体热导率为什么会随着掺杂浓度的增加而上升,第1张

半导体掺杂后其电阻率大大下降,同时电导率上升。通常掺杂浓度越高,半导体的导电性就会变得越好,原因是能进入传导带的电子数量会随着掺杂浓度提高而增加。电导率的影响因素:(1)温度:电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而降低。半导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。(2)掺杂程度:固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率.水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。(3)各向异性:有些物质会有异向性 (anisotropic) 的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的)。

金属的热导率大于半导体的热导率.

假如:这个温度功能元件是热电偶.

当用金属做热电偶时,由于金属的热导率较好,所以它的温差不太大,导致载流子的浓度差不大,所以热电偶的热电动势较小;

当用半导体做热电偶时,由于半导体的热导率较小,所以它的温差较大,导致载流子的浓度差较大,所以热电偶的热电动势较大.

所以,半导体材料(一般都用非本征半导体的P、N型配对)做的热电偶较一般金属做的热电偶,效果更为明显.

(供参考)


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