在杂质半导体中,温度变化时,载流子的数目变化吗?少子与多子变化的数目相同吗?

在杂质半导体中,温度变化时,载流子的数目变化吗?少子与多子变化的数目相同吗?,第1张

变。温度升高,刚开始由杂质能级电离,多子少子浓度变化不同,此时多子来自杂质及本征激发,而少子来自本征激发。温度再升高,致使杂质全部电离后,半导体处于饱和区。温度继续升高,这时载流子将由本征激发为主,到一定程度,电子空穴浓度会趋于相等。之后的本征激发变化相同。

温度升高对导体和半导体的影响是不同的。温度升高会造成导体晶格热运动加剧,会造成电阻的升高,因此导体多具有正的电阻温度系数。而对半导体来说,则由于温度的升高,使得载流子数量增多,迁移率加快,因而电阻变小。与此同时,漏电流也会增加。温度过高会使其性能劣化。

1、本征激发是由于半导体材料内部运动,导致有部分电子脱离共价键的束缚,形成了“自由电子”,使半导体材料内载流子浓度变化的激发过程。

2、本征激发中半导体材料内部运动和温度、光照等外界因素有关,温度(光照等)越高,分子运动越激烈,越有利于电子脱离共价键,因而被激发出来的“自由电子”越多,载流子浓度也越高。

3、一般来说,半导体中的价电子不完全像绝缘体中价电子所受束缚那样强,如果能从外界获得一定的能量(如光照、温升、电磁场激发等),一些价电子就可能挣脱共价键的束缚而成为近似自由的电子(同时产生出一个空穴)。

4、这是一种热学本征激发,所需要的平均能量就是禁带宽度。本征激发还有其它一些形式。如果是光照使得价电子获得足够的能量、挣脱共价键而成为自由电子,这是光学本征激发(竖直跃迁)。

5、这种本征激发所需要的平均能量要大于热学本征激发的能量——禁带宽度。如果是电场加速作用使得价电子受到高能量电子的碰撞、发生电离而成为自由电子,这是碰撞电离本征激发;这种本征激发所需要的平均能量大约为禁带宽度的1.5倍。

扩展资料:

分子电子跃迁:

1、分子电子跃迁表示分子中价电子从一个能级因为吸收能量时,跃迁到一个更高的能级;或者释放能量,跃迁到更低的能级的过程。如果起始能级的能量比最终能级的能量高,原子便会释放能量(通常以电磁波的形式发放)。

2、相反,如果起始能级的能量较低,原子便会吸收能量。释放与吸收的能量等于这两个能级的能量之差。在此过程中的能量变化提供了分子结构的信息,并决定了许多分子性质如颜色。有关电子跃迁的能量和辐射频率的关系由普朗克定律决定。

3、一般,我们应用电子跃迁来说明单个原子。当讨论多原子分子时,我们应用分子轨道理论。也可以视单个原子为单原子分子,将各种情况的电子跃迁统一到分子电子跃迁的框架下来。这里的能级是基于分子轨道理论提出的。

参考资料:百度百科-本征激发


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