半导体的电阻率的3个特点是什么

半导体的电阻率的3个特点是什么,第1张

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质.它的重要特性表现在以下几个方面:

(1)热敏性

半导体材料的电阻率与温度有密切的关系.温度升高,半导体的电阻率会明显变小.例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半.

(2)光电特性

很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了.例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧.半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”.利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等.

近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能.目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管.

另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源.

(3)搀杂特性

纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化.例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米.因此,人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素,精确控制它的导电能力,用以制作各种各样的半导体器件.

决定 电阻率温度关系的主要因素是载流子浓度和迁移率随温度的变化关系。在低温下:由于 载流子浓度指数式增大(施主或 受主杂质不断电离),而迁移率也是增大的(电离杂质散射作用减弱之故),所以这时 电阻率随着温度的升高而下降。在 室温下:由于施主或 受主杂质已经完全电离,则 载流子浓度不变,但迁移率将随着温度的升高而降低( 晶格振动加剧,导致 声子散射增强所致),所以 电阻率将随着温度的升高而增大。在 高温下:这时 本征激发开始起作用,载流子浓度将指数式地很快增大,虽然这时迁移率仍然随着温度的升高而降低( 晶格振动散射散射越来越强),但是这种迁移率降低的作用不如载流子浓度增大的强,所以总的效果是 电阻率随着温度的升高而下降。

利用欧姆定律计算:R=U/I (定义式)利用电阻定律计算:R=ρL/S (决定式)利用焦耳定律和欧姆定律的代换公式计算:R=U^2/P,,R=P/I^2如果不是纯电阻电路,,要利用闭合电路欧姆定律计算这是高中内容


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