关于半导体的掺杂,什么是完全电离?在什么条件下完全电离发生?

关于半导体的掺杂,什么是完全电离?在什么条件下完全电离发生?,第1张

不能简单地说,半导体的电阻率是温度的单调递减函数. 在温度较低时,杂质没有完全电离,这时随温度升高,杂质电离增加直到完全电离,这段以载流子增加为主,所以电阻率降低;随后温度升高,虽然本征激发开始,但载流子迁移率的下降对电阻率的升高影响更大,所以这段会使电阻率升高;最后,温度的升高使本征激发带来的载流子浓度大大提高,超过了迁移率的下降对电阻率的升高影响,所以这段又会使电阻率降低.

拿其电阻率来说,电阻率主要决定于载流子的浓度和迁移率,两者均与杂质浓度和温度有关系。讨论纯半导体材料是,电阻率主要取决于本证载流子浓度ni,ni随温度升高会急剧增加,室温左右时,每8℃,硅的ni会增加大约一倍,而迁移率只是稍有下降,所以可以认为起电阻率相应的降低了一半左右。对于锗,每增加12℃,ni增加一倍,电阻率下降一半。本征半导体的电阻率随温度增加单调下降。对于杂质半导体: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。继续升高到本征激发很快增加时,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。


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