为什么n型半导体中重掺杂会使费米能级进入导带

为什么n型半导体中重掺杂会使费米能级进入导带,第1张

首先要知道什么是费米能级,它表示什么.楼主也要明确一个概念,你所说的费米能级掺杂费米能级,而不是本征费米能级.

(本征)费米能级以下,被电子占据的几率为50%,当你掺杂时,载流子电子增多,费米能级向导带移动,(通俗得想,电子多了,原来本征费米能级以下的地方还能够用吗?自然需要更多的空间,此空间是能量空间,不是我们通常认识的几何空间),移动后的费米能级就是掺杂费米能级,而本征费米能给是不动的.

当掺杂越来越多,掺杂费米能级就越长越高,最后接近甚至进入导带,也就是常说的简并~

当掺杂P杂质时,掺杂费米能级将向价带移动.

半导体的掺杂是为了提高半导体器件的电学性能,半导体的很多电学特性都与掺杂的杂质浓度有关。

纯正的半导体是靠本征激发来产生载流子导电的,但是仅仅依靠本证激发的话产生的载流子数量很少,而且容易受到外间因素如温度等的影响。掺入相应的三价或是五价元素则可以在本征激发外产生其他的载流子。

半导体的常用掺杂技术主要有两种,即高温(热)扩散和离子注入。掺入的杂质主要有两类:第一类是提供载流子的受主杂质或施主杂质(如Si中的B、P、As);第二类是产生复合中心的重金属杂质(如Si中的Au)。

扩展资料:

掺杂之后的半导体能带会有所改变。依照掺杂物的不同,本征半导体的能隙之间会出现不同的能阶。施体原子会在靠近导带的地方产生一个新的能阶,而受体原子则是在靠近价带的地方产生新的能阶。假设掺杂硼原子进入硅,则因为硼的能阶到硅的价带之间仅有0.045电子伏特,远小于硅本身的能隙1.12电子伏特,所以在室温下就可以使掺杂到硅里的硼原子完全解离化。

掺杂物对于能带结构的另一个重大影响是改变了费米能阶的位置。在热平衡的状态下费米能阶依然会保持定值,这个特性会引出很多其他有用的电特性。举例来说,一个p-n结的能带会弯折,起因是原本p型半导体和n型半导体的费米能阶位置各不相同,但是形成p-n结后其费米能阶必须保持在同样的高度,造成无论是p型或是n型半导体的导带或价带都会被弯曲以配合界面处的能带差异。

参考资料来源:百度百科——半导体掺杂技术


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/8746266.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-20
下一篇 2023-04-20

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存