杂质半导体为什么在低温时弱电离?

杂质半导体为什么在低温时弱电离?,第1张

网上查到的,有一个说选C的,剩下看到的都选的B. B:在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂质浓度,而少数载流子的浓度主要取决于温度. 还查到一段(没看太懂):你说的高低掺杂应当是简并与非简并的问题,在非简并情况下,即低掺杂下,分布函数可以简化为玻尔兹曼分布,此时多子浓度随温度的变化主要分三个区域,低温弱电离区,常温全电离区和高温本征激发区,第一个区域多子浓度随温度的升高而增大,主要是由于杂质随温度的升高开始电离,常温下杂质全电离,此时多子浓度随温度的升高不再剧烈变化,到高温时,半导体内的本征电离产生的本征载流子浓度已经超过了杂质电离浓度,此时半导体的多子浓度又会急剧增大. 简并态(高掺杂)下半导体杂质无法全电离,高掺杂实际上是费米能级很接近甚至进入导带或价带中,此时杂质能级与导带和价带中的能级发生简并,其结果就是导致禁带宽度变小,此时多子浓度随温度的变化与本征半导体类似,随温度的升高而增大.

因为半导体是靠电子和空穴的移动导电。未掺杂的半导体叫本征半导体,一般说来导电性远不如掺过杂的半导体,所以一般使用的都是掺杂半导体。掺入的杂质电离出的电子和空穴增强了半导体导电性,其电离率和温度密切相关,所以温度会影响半导体材料的电阻率。对于掺杂半导体: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。温度继续升高到本征激发快速增加时,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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