温度升高对导体和半导体性能的影响

温度升高对导体和半导体性能的影响,第1张

温度升高对导体和半导体的影响是不同的。温度升高会造成导体晶格热运动加剧,会造成电阻的升高,因此导体多具有正的电阻温度系数。而对半导体来说,则由于温度的升高,使得载流子数量增多,迁移率加快,因而电阻变小。与此同时,漏电流也会增加。温度过高会使其性能劣化。

半导体电阻率与温度的关系: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。


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