请问,半导体中的空穴 实质是什么?

请问,半导体中的空穴 实质是什么?,第1张

空穴是一种假想的粒子(相对的,电子是真实存在的粒子),引入空穴这个假想的概念可以将半导体价带中大量电子的运动简化为少量空穴的运动(即认为价带电子没有动,只是少量空穴在动),使分析价带电流这样的问题变得简单,同时经过证明这种假设是合理的,那何乐而不为呢。

首先要明确一点,空穴只是为了形象描述半导体导电机理而定义的一种物质,本身是并不存在了。空穴的定义以及移动实质上是由电子的移动产生的一种状态。比如在电场作用下,一个电子沿从A运动到B,看起来同时也是B上的空位(空穴)从B移动到了A。然后明确第二点,要产生电流,一定是电子有序的朝一个方向的运动。因此,无规则运动是不能产生电流的。对半导体导电有贡献的是电子和空穴(实际也是电子)的定向移动。另外,本征半导体导电性是非常差的,因为本征半导体电子浓度=空穴浓度。

本征载流子就是本征半导体中的载流子,即电子和空穴,即不是由掺杂所产生出来的载流子。也就是说,本征载流子是由热激发——本征激发所产生出来的,即是价电子从价带跃迁到导带而产生出来的;它们是成对产生的,所以电子和空穴的浓度始终相等。 本征半导体,从物理本质上来说,也就是两种载流子数量相等、都对导电起同样大小的半导体。因此,未掺杂的半导体是本征半导体,但是掺有杂质的半导体在一定条件下也可能成为本征半导体(只要两种载流子的浓度相等)。 对于掺有杂质的n型或p型半导体,其中的多数载流子主要就是由杂质电离所提供,而其中的少数载流子则是由本征激发所产生的。因此,在杂质全电离情况下,多数载流子浓度基本上与温度无关,但少数载流子则随着温度将指数式增大。


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