掺杂半导体中本征载流子和少数载流子的关系

掺杂半导体中本征载流子和少数载流子的关系,第1张

成立

本征载流子是无杂质时半导体的载流子浓度,且n=p=ni,且np=ni平方。

而有杂质时np=ni平方仍成立,以n为多子,注,此时无本征载流子ni,都是热平衡载流子n0,p0。它们乘积=无杂质时ni平方。

载流子浓度单位是个/每立方米,或者写成/m³,(其中m³可以换成立方厘米)。

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。

处于热平衡状态的半导体,在一定温度下,载流子浓度是一定的。这种处于热平衡状态下的载流子浓度称为平衡载流子浓度。

平衡电子浓度和空穴浓度,在非简并情况下,它们的乘积满足n0p0=ni2。

载流子

在物理学中,载流子指可以自由移动的带有电荷的物质微粒,如电子和离子。

在半导体物理学中,电子流失导致共价键上留下的空位(空穴引)被视为载流子。

金属中为电子,半导体中有两种载流子即电子和空穴。在电场作用下能作定向运动的带电粒子。

如半导体中的自由电子与空穴,导体中的自由电子,电解液中的正、负离子,放电气体中的离子等。

半导体导电是通过载流子进行的,载流子数量越多,导电性能越好,也就是电阻率越低。

温度上升时,半导体电子热运动活动剧烈,能量增加,由价带顶跃迁到导带底所需要的外界能量降低(半导体载流子是由价带顶的空穴和导带底的电子确定的),所以半导体带隙降低,Eg降低。由于ni^2=Nc*Nvexp(-Eg/2K0T),所以Eg越低导致ni^2 越高,由于np = ni^2所以载流子随之升高。最后导致同样电压下,电流变大,反映出的是电阻率变低。

https://zhidao.baidu.com/question/1987779684801752987

我在这里也有较为详细的解释,敬请参考。

谢谢!


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