以硅为例,谈谈怎么控制半导体导电性能

以硅为例,谈谈怎么控制半导体导电性能,第1张

半导体:金属导电性能好,非金属导电性能一般来说比较差.有一些元素,例如硅、锗,导电性能介于金属和非金属之间,比金属差,比非金属强,常常称做半导体.除了导电性能外,半导体还有许多其他特性,例如温度、光照、杂质等外界因素都对它的性能有很大影响.自动照相机能够根据光的强弱自动调整曝光量,所用的感光元件就是一个光敏电阻.光敏电阻是用半导体材料制成的.有一些元素,例如硅、锗,常常称做半导体.导电性能介于金属和非金属之间,比金属差,比非金属强.①有的半导体,在受到压力后电阻会发生较大的变化,电阻由大到小;②有的半导体,在受热后电阻随温度的升高而迅速减小;③有的半导体,在光照下电阻大大减小,如光敏电阻,没有光照时,光敏电阻就像绝缘体那样不容易导电,有光照时,光敏电阻又像导体那样导电.因此光敏电阻广泛应用到需要对光照反应灵敏的许多自动控制设备中,如光控等装置、照相机的自动调整曝光装置等.http://mag.big-bit.com/news/list-417.html

1、在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。2、电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。3、复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子-空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子-空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。

导电好坏的判断可以根据单位电场(电压)下,电流的大小衡量。但如果说导电能力,则应该说由其电导衡量,由电导公式σ = nqμ + pqμ,则可看出由电子浓度和空穴浓度决定,因为材料的载流子迁移率在一定温度和电场(电压)下是恒定的。这样提高材料导电能力,可通过掺杂提高载流子浓度(电子浓度和空穴浓度),常温下硅本征载流子浓度为10^(10)/cm-3,一般重掺杂后载流子浓度为10^18/cm-3左右(常温下几乎全部电离),大幅度提高了半导体的导电能力(金属为10^22/cm-3左右)。望采纳!


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