什么是温度电压当量?

什么是温度电压当量?,第1张

闭合电路中,由于两点间存在温差而出现的电位差叫做热电压(Thermal voltage)。也称为温度电压当量。

温度电压当量关系是与热力学温度成正比,二极管的温度电压当量表示为 :

UT = kT/q

其中T为热力学温度(开氏温度),单位是K,T=t+273,其中t为摄氏温度;

q是电子的电荷量,q=1.6021892×10-19C;

k为玻耳兹曼常数,K=1.3806505×10-23J/K。

二极管,(英语:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。

早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。

早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗

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。

你这个“一般情况”说的不清楚。对于半导体的电阻率对温度变化的性质,要分两种情况讨论。第一,本征半导体,载流子全部由自身产生,温度升高,载流子浓度增加,电导率提升,电阻率下降;第二,杂质半导体,这个要结合本征激发和杂质电离综合讨论,还要考虑温度升高对晶格散射的影响,只能结合实例分析。你找到的第二个应该可以参考硅基半导体掺杂后电阻率随温度变化的情况,可以翻一翻刘恩科的《半导体物理》,讲的很清楚。


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