为什么高掺杂的半导体耗尽层窄 请详细说明 谢谢

由于掺杂浓度大，耗尽层单位面积内正负离子多，所以只需要相对较窄的耗尽层就能建立起足够强的内电场来阻止多子的扩散运动。

可理解为加上正向电压，正向电压会与内部接触电场相抵消，这也是正向导通的的原理，所以浓度高，建立起的耗尽层宽度也就窄了。

具体说明：电场强度=掺杂浓度*宽度（e=nd*w），电势差等于=电场强度*宽度，所以电势差等于掺杂浓度*宽度的平方，产生的电势差一样时，高掺杂的掺杂浓度大，所以耗尽层宽度窄。

扩展资料

半导体应用策略

半导体制冷技术已经广泛应用在医药领域中，工业领域中，即便是日常生活中也得以应用，所以，该技术是有非常要的发展前景的。

例如，将导体制冷技术用于现代的各种制冷设备中，诸如冰箱、空调等等，都可以配置电子冷却器。半导体冰箱就是使用了半导体制冷技术。在具体的应用中，可以根据不同客户的需要使用，以更好地满足客户的要求。

不同数量的半导体制冷芯片，在连接的过程中可以根据需要采用并联的方式或串联的方式，放置在合适的位置就可以发挥作用。二十世纪50年代，前苏联开发了一种小型模型冰箱，只有10升的容量，冰箱的体积非常小，使用便利。

参考资料

百度百科--半导体

兄弟这个问题问得很大,要是从理论上解释在百度知道里面是不行的,打公式费劲着呢.我简单给你说说吧~更深一步的探讨你可以给我邮件xinhu12@163.com,这样我可以发给一个我做的文档,里面就你这个问题我详细作答.兄弟之所以有这样的疑问的原因应该是：禁带宽度小,吸收光子多,产生的电子空穴对多,电池的效率就高,貌似这样分析很正确,其实则不然.要提高太阳能电池的效率要拓宽吸收光谱,没错,要产生更多的载流子也没有错.但是只是简单的拓宽光谱而不考虑光谱匹配,只是为了更多的产生载流子而不考虑载流子输运,这就有所偏废了,或者说你思维产生了片面性,进入了极端.打个比方你现在就是食堂老板,想多挣钱,你只有两个办法：1）减少原材料成本 2）吸引更多的人来买饭.你现在的想法是我把原材料的成本降低最低,这样我挣钱不就多了吗?但是一旦你的原材料成本降低过度,你的饭菜是不可能卖出去的.做电池也是一样,你不能只考虑优化某一点,偏废另一点,而是要在原材料成本和买饭人数之间去一个平衡,使效率达到最大化!你用禁带宽度极小的半导体材做成电池后,首先面临的问题就是两种半导体材料的接触电池差（也就是空间电势）极小,这样即使半导体材料能够较大的吸收光子,产生较多的电子空穴对,但是由于空间电势较小,不能驱动电子和空穴对尽快的转移到电池的两端,载流子很快就会被复合掉.这样产生的载流子再多也没用,因为它没有进入外电路驱动负载,对外电路不做功.所以这样看来只有被电池两极所收集的载流子才是真正的有意义、有效的载流子.另外,你知道光生电压约等于空间电势的一半,空间电势小,那光生电压更不用说了,这样的电池有意义吗?我的需要多少块才能驱动一个负载?我的需要多大面积的电池才能驱动一个负载?我的需要多少成本才能驱动负载?

再跟兄弟说明下,兄弟的数学没有学好,即使以上分析我们都不知道,我们也可以判断出来,禁带宽度过窄的材料不适合做太阳能电池.为什么这样说呢?衡量太阳能电池的主要标志之一就是其光电转换效率（英文简写为PCE）,顾名思义PCE=电能/光能,我们考虑一个能量hv的光子（hv>Eg）,窄禁带宽度意味着Eg很小,也就是说hv-Eg>>0.实际上半导体材料吸收光子仅仅吸收了Eg的能,也就是说转换为电能的最大能量也就是Eg了,其他绝大部分能量（hv-Eg）都转换为晶格热了,这一部分能量不能转换为电能,只能以晶格震动的形式表现出来.这样你看看PCE的表达式,你是不是会发现Eg过小不是什么好事了吧!我们想获得较高的效率不单单要拓宽光谱吸收,更要注意光谱匹配,这就要求hv-Eg≈0越好,PCE才能趋近于100%.

不知道这样分析兄弟能否看懂,如果感觉我回到的可以请赶快给分,

这是因为在耗尽层近似及杂质完全电离的性狂下，空间电荷由电离施主和电离受主组成。势垒区靠近n区一侧的电荷密度完全由施主浓度所决定，靠近p区一侧的电荷密度完全由受主浓度所决定。对突变结来说，n区有均匀施主杂质浓度，p区有均匀受主杂质浓度。因整个报导体满足电中性条件，势垒区内电荷总量相等，即:

n区均匀施主杂质浓度Xn区空间电荷区的宽度=p区均匀受主杂质浓度Xp区空间电荷区的宽度

所以掺杂浓度越高，空间电荷区即耗尽层的越窄。

具体推导参阅刘恩科半导体物理学pn结那一章的突变结的势垒电容。

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