杂质半导体为什么在低温时弱电离?

杂质半导体为什么在低温时弱电离?,第1张

网上查到的,有一个说选C的,剩下看到的都选的B. B:在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂质浓度,而少数载流子的浓度主要取决于温度. 还查到一段(没看太懂):你说的高低掺杂应当是简并与非简并的问题,在非简并情况下,即低掺杂下,分布函数可以简化为玻尔兹曼分布,此时多子浓度随温度的变化主要分三个区域,低温弱电离区,常温全电离区和高温本征激发区,第一个区域多子浓度随温度的升高而增大,主要是由于杂质随温度的升高开始电离,常温下杂质全电离,此时多子浓度随温度的升高不再剧烈变化,到高温时,半导体内的本征电离产生的本征载流子浓度已经超过了杂质电离浓度,此时半导体的多子浓度又会急剧增大. 简并态(高掺杂)下半导体杂质无法全电离,高掺杂实际上是费米能级很接近甚至进入导带或价带中,此时杂质能级与导带和价带中的能级发生简并,其结果就是导致禁带宽度变小,此时多子浓度随温度的变化与本征半导体类似,随温度的升高而增大.

一、施主杂质:为了控制半导体的性质可以人为地掺入某种化学元素的原子,掺入杂质元素与半导体材料价电子的不同而产生的多余价电子会挣脱束缚,成为导电的自由电子,杂质电离后形成正电中心,称这些掺入的元素为施主杂质。

二、受主杂质:当在半导体材料,例如硅中人为地掺入价电子数更少的杂质原子,例如硼,来取代晶格中硅原子的位置,杂质原子缺少电子与硅形成共价键,需要从别处的硅原子夺取一个价电子,形成空穴和负电中心,这种掺入的杂质元素称为受主杂质。

扩展资料:

一、施主杂质的掺杂结果:

在纯净半导体中掺入施主杂质,杂质电离以后,导带中的导电电子增多。增强了半导体的导电能力。通常把主要依靠导带电子导电的半导体称为电子型或n型半导体。

二、受主杂质的掺杂结果:

纯净的半导体中掺入受主杂质后,受主杂质电离,使价带中的导电空穴增多,增强了半导体的导电能力,通常把主要依靠空穴导电的半导体称为空穴型或p型半导体.

参考资料来源:百度百科-施主杂质

参考资料来源:百度百科-受主杂质

按照杂质在半导体材料中的行为可分为施主杂质、受主杂质和电中性杂质。按照杂质电离能的大小可分为浅能级杂质和深能级杂质。浅能级杂质对半导体材料导电性质影响大,而深能级杂质对少数载流子的复合影响更显著。

以硅和砷化镓为例。 它们可能影响半导体的单向导电性,还可能造成电路短路进而烧坏用电器。


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