半导体为什么会容易受到温度影响?会产生什么样的后果?

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因为半导体是靠电子和空穴的移动导电。未掺杂的半导体叫本征半导体,一般说来导电性远不如掺过杂的半导体,所以一般使用的都是掺杂半导体。掺入的杂质电离出的电子和空穴增强了半导体导电性,其电离率和温度密切相关,所以温度会影响半导体材料的电阻率。对于掺杂半导体:温度很低时,本征激发忽略,主要由杂质电离提供载流子,它随温度升高而增加;散射主要由电离杂质决定,迁移率随温度升高增大,所以电阻率下降。温度继续升高,杂质全部电离,本征激发还不显著时,载流子基本不变,晶格振动是主要影响因素,迁移率随温度升高而降低,所以电阻率随温度升高而增大。温度继续升高到本征激发快速增加时,本征激发称为主要影响因素,表现出同本证半导体相同的特征。

组成芯片的材料就是半导体,半导体介于导体与绝缘体之间,半导体有三大效应:

1、电阻效应:电阻值会随温度变化而变化,例如加热后导电。

2、光电导效应:电阻值会随光照强度变化而变化,例如光照后导电。

3、整流效应:半导体仅特定方向导电。

正是这三个效应使得半导体制成的晶体管能够将讯号电流放大,以及控制电流按特定方式通过,所以常被用作放大器或电控开关。当工厂将半导体材料制作成晶体管,然后封装在小小的硅片上时,这就是芯片,也被叫做集成电路。在看新闻、买基金产品的时候,看到的“半导体”,可以用于指材料,也可以用于指代芯片或整个产业。

温度稳定性差的原因:

1、少数载流子浓度与温度有关。(随着温度的升高而变窄)

2、禁带宽度与温度有关。(随着温度的升高而呈指数式增加)

主要是受多子影响。半导体禁带宽度小,受热后外层成键电子容易跃迁到激发态成为参与导电的载流子,导电性能提高,所以温度稳定性差。所以多子起主要作用。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

半导体的重要性是非常巨大的,今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

相关内容解释

温升是指电动机在额定运行状态下,定子绕组的温度高出环境温度的数值(环境温度规定为35℃或40℃以下,如果铭牌上未标出具体数值,则为40℃)。

导体通流后产生电流热效应,随着时间的推移,导体表面的温度不断地上升直至稳定。稳定的判断条件是在所有测试点在1个小时测试间隔内前后温差不超过2K,此时测得任意测试点的温度与测试最后1/4周期环境温度平均值的差值称为温升,单位为K。

为验证电子产品的使用寿命、稳定性等特性,通常会测试其重要元件(IC芯片等)的温升,将被测设备置于高于其额定工作温度(T=25℃)的某一特定温度(T=70℃)下运行,稳定后记录其元件高于环境温度的温升,验证此产品的设计是否合理。

电气类产品中:电动机的额定温升,是指在设计规定的环境温度(40℃)下,电动机绕组的最高允许温升,它取决于绕组的绝缘等级。


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