本征半导体在多少k相当于导体

本征半导体在多少k相当于导体,第1张

在绝对零度0 K=-273℃时,本征半导体中没有可移动的带电粒子,相当于绝缘体。在室温下,300 K-27℃时,束缚电子受热激发获得能量,少数价电子挣脱束缚,成为自由电子。价电子挣脱束缚后在原价电子的位置上便留下了一个空位,将这个空位称为“空穴”。由于晶体的共价键具有较强的结合力,常温下,本征半导体内部仅有极少数的价电子可以在热运动的激发下,挣脱原子核的束缚而成为晶格中的自由电子。温度越高,产生的自由电子越多。如图1-3所示,热运动激发所产生的电子和空穴总是成对出现的,称为电子一空穴对。自由电子的数量和空穴的数量相等。本征半导体因热运动而产生电子一空穴对的现象称为本征激发。

一、解析原因

这与硅本身的原子结构等物理特性有关。一般来说,常温下导电能力很强的物体称为导体,导电能力很弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。。囧。。,石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。。)

在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体

二、补充说明

1、

常温下,

单质硅有两种同素异形体,

一种为暗棕色无定形粉末,

可用镁使二氧化硅还原

而得,性质比较活泼,能够在空气中燃烧,称为无定形硅;另一种为性质稳定的结晶硅,呈

暗黑蓝色,可用炭在电炉中使二氧化硅还原而得。

常温下,固态质脆,熔点1687 K(1414℃),沸点3173 K(2900℃),摩尔体积12.06×10^-6 m……3/mol,密度为2.33g/cm^3,本征载流子浓度1.5×10^10cm^-3,电阻率为2300Ω·m。

2、

三、材料资源

1、

https://www.baidu.com/link?url=FyhLpFao9OPBHga_OXS10bjpH7vd9M3eXCsnB3UeKuLvBmSzzdVxtyvKyCZvTJavWuVh-JZnarLacUzHMoRKi_&ie=utf-8&f=8&tn=61089049_pg&wd=%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E7%A1%85%E8%83%BD%E5%BD%93%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93&inputT=4827&bs=%E7%A1%85%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93

2、http://wenku.baidu.com/link?url=Uz-sw8T6FZ0lSyitQ7GMsbz5vkOaP_6ZaPhmLf3ZE7Dmk2mSxJRtIp06arsNfF1m8YASL35mB6Gfxc1KhEIsA1XgkQEPVEqycdUgyXLTmDy

如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E

电导是电阻的倒数,即 G=L/R 式中R—电阻,单位欧姆(Ω) G—电导,单位西门子(S) 1S=103mS=106µS 因R=ρL/F,代入上式,则得到: G=IF/(ρL)对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此L与F为一个常数。

令:J=L/F,J就称为电极常数,可得到 G=I2/(ρJ)式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm。1S/cm=103mS/cm=106µS/cm。

电导率K的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的 导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。

电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下: K=JG=I/ρ 式中J为电极常数,例如:电导率为O.1µS/cm的高纯水,其电阻率应为: ρ=I/K=1/0.1×106=10MΩcm。


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