载流子浓度单位是什么?

载流子的浓度是决定半导体电导率大小的主要因素，其单位是原子／cm3。在本征半导体中，电子和空穴的浓度是相等的。而在含有杂质和晶格缺陷的半导体中，电子和空穴的浓度不相等。

中文名称：载流子浓度。

英文名称：carrier concentration。

定义：单位体积的载流子数目。在室温无补偿存在的条件下等于电离杂质的浓度。

例如，常温下金属中，电子热运动的速度的数量级达每秒数百公里！

仔细看这种无规运动，你会发现，任意时刻，各个粒子的运动方向是随机的。如果将这些粒子的速度矢量加起来，结果几乎为零。

给导体加上一个电场，电子在无规运动基础上，叠加了一种定向运动。假设某段时间，电场向左，则电子的运动看起来是下面这样的，红色小球代表晶格上的金属原子，快速运动的小点代表自由电子。

浓度是1.5。

室温下，硅的本征载流子浓度为i=1.5×1016m-3。

本征载流子浓度（Intrinsic carrier concentration）为本征半导体材料中自由电子和自由空穴的平衡浓度，常用值为300K时的浓度值。

本征载流子浓度与温度有关，同样材质的半导体，温度越高，热激发越强烈，本征载流子浓度越高；与禁带宽度有关，同样的温度下，禁带宽度越窄，电子或空穴更容易从价带跃迁到导带，本征载流子浓度越高。

相关介绍：

硅在自然界分布很广，在地壳中的原子百分含量为16.7%。是组成岩石矿物的一个基本元素，以石英砂和硅酸盐出现。

硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。

这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。

本征半导体温度升高后两种载流子浓度相等。

两种载流子的乘积与费米能级无关,对于一定的半导体材料,乘积只决定于温度T.在一定温度下,对不同的半导体材料,因禁带宽度Eg不同,乘积也将不同。

所以,本征半导体温度升高后,两种载流子浓度都会发生变化,根据对本证载流子的推导,两种载流子浓度的表达式一样,因此会相等。

相关知识：

通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。完全纯净的、结构完整的半导体晶体称为本征半导体。

1、本征半导体的晶体结构：

在硅和锗晶体中，原子在空间形成规则的晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点。

其中每一个原子最外层的价，不仅受到自身原子核的束缚，同时还受到相邻原子核的吸引。因此，价电子不仅围绕自身的原子核运动，同时也围绕相邻原子核运动。于是两个相邻的原子共用一个价电子，即形成了晶体中的共价键结构。

2、本征半导体中的两种载流子：

共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子。常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。

在绝对0度（t=0k）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为零，相当于绝缘体。

在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。

在其它力的作用下，空穴吸引邻近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。因此，本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。

半导体在热激发下产生自由电子和空穴对的现象称为本征激发。自由电子在运动中与空穴相遇就会填补空穴，使二者同时消失，这种现象称为复合。一定温度下，本征激发产生的自由电子和空穴对，与复合的自由电子和空穴对数目相等，达到动态平衡。

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