为什么说本征半导体在低温时是绝缘体?

本征半导体是指结构完整的纯净的半导体（譬如单晶硅）

本征半导体在一定温度下,原子最外层电子有可能脱离共价键的束缚,从而成为自由电子,留下一个原来束缚电子的地方,叫空穴,电子带负电荷,空穴带正电荷（原来电中性的原子少了一个电子,带正电荷,我们也就叫空穴带正电荷了）

脱离束缚的电子（自由电子）的移动可以导电,空穴周围的价电子（注意是价电子,不是脱离束缚的自由电子）填补空穴,又会形成空穴的移动（价电子移动,空穴向相反方向移动）,所以本征半导体中自由电子和空穴都是带电荷的可移动的粒子,称为载流子（所谓载流子就是在外加电场下能做定向运动的粒子,也就是说有载流子的物质才能导电）.上述产生电子空穴对的过程叫本征激发,自由电子与空穴重新结合称为载流子的复合.当本征激发与载流子复合的速率达到动态平衡时,本征半导体内载流子浓度就固定不变.

本征激发与温度有关,温度越高,价电子获得能量越大,就越可能脱离共价键束缚,本征激发就越强,载流子浓度就越高,导电性就越好,而在低温时,本证激发弱,载流子浓度低,所以可以将本征半导体看作绝缘体.本征激发受温度影响很大,而且本征半导体本身的导电性就不强,所以实际中的半导体都不是本征半导体,而是掺杂半导体.

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。

本征半导体特点：电子浓度=空穴浓度（掺杂的半导体，在一定条件下（例如高温下）也可以具有本征半导体特点。）

扩展资料

半导体开始本征激发起重要作用的温度，也就是电阻率很快降低的温度，该温度往往就是所有以pn结作为工作基础的半导体器件的最高工作温度；该温度的高低与半导体的掺杂浓度有关，掺杂浓度越高，因为多数载流子浓度越大，则本征激发起重要作用的温度。

半导体热敏电阻和光敏电阻等半导体器件就是根据此原理制成的。常温下本征半导体的电导率较小，载流子浓度对温度变化敏感，所以很难对半导体特性进行控制，因此实际应用不多。

参考资料来源：百度百科—半导体电阻率

参考资料来源：百度百科—本征半导体

---