本征半导体中的电子空穴为什么成对产生???

本征半导体中的电子空穴为什么成对产生???,第1张

既然是本征半导体,那么内部就是载流子平衡的。不带有任何正负电。电子空穴个数是相等的。在实际中,是不存在空穴的,空穴产生的原因是由于该处的电子脱离该位置,相当于该处缺少一个电子,为了便于分析,我们就认为该处是空穴。形象的说 就是一个萝卜一个坑,萝卜是电子,坑就是空穴。所以电子脱离原子束缚成为自由电子后,就产生一个空穴,因此是成对出现的。

原理:

在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。

扩展资料:

半导体的应用

一、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。

二、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。

三、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。

四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

参考资料来源:百度百科-半导体

P型半导体本身就有空穴,N型半导体本身就有自由电子。(在硅晶格参杂不同的元素)

P型半导体和N型半导体接触形成PN结,N型半导体的电子扩散到P型半导体填补P型半导体的空穴,形成稳定结构,PN结内部有电场,N+P-。

光照时,P型半导体的电子获得能量,成为自由电子,P型半导体失去电子形成空穴,在电场(内电场和外电场的共同作用下)作用下向N型方向运动。直到扩散速度和激发电子的速度达到平衡。


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