本征半导体在外加电压作用下,为什么会形成电流

本征半导体在外加电压作用下,为什么会形成电流,第1张

本征半导体中的电子在正常情况下是被共价键束缚的,不会定向运动。但是在外加足够电压(注意必须是足够电压!)的情况下,电子获得的电场力大于共价键的引力之后,就会有电子脱离共价键向电场反方向运动;于此同时电子原来所在的位置就留下了一个“空穴”,这个“空穴”的引力加上电场力的作用会使得相邻的电子很容易脱离共价键的束缚而移动到这个“空穴”处——就像多米诺骨牌一样,电子们纷纷向电场反方向运动。从测量角度而言,就形成了沿电场方向的电流。

在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场,电场力与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集,此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力,使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移,这个现象称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。

半导体主要有三个特性,即光敏特性.热敏特性和掺杂特性。所谓光敏特性是指某些半导体受到强烈光芒照射时,其导电性能大大增强;光芒移开后,其导电性能大大减弱。所谓热敏特性是指外界环境温度升高时,半导体的导电性能也随着温度的升高而增强。所谓掺杂特性是指在纯净的半导体中,如果掺入极微量的杂质可使其导电性能剧增。


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