半导体电导率与电场强度的关系

半导体电导率与电场强度的关系,第1张

半导体电导率与电场强度是相互制约的关系。半导体的理想状态,现实中的电阻,会加速内部电子运动,会撞到内部原子而停下来,电子加速、停下、再加速这样不停地在回路内运动,电场强度越大,原子阻碍越大,在电场回路上相互制约。

电导率,物理学概念,指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度,也可以称为导电率。对于各向同性介质,电导率是标量;对于各向异性介质,电导率是张量。电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件(常温下20°C)的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的材料决定,且与温度有关。电阻的英文名称为resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律指出电压、电流和电阻三者之间的关系为I=U/R,亦即R=U/I。电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母“Ω”来表示。通常“电阻”有两重含义,一种是物理学上的“电阻”这个物理量,另一个指的是电阻这种电子元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻1、半导体通常是指导电率介于导体与绝缘体之间的材料.电导率的范围是:10^(-8)→10³ (西门子/厘米)也就是应用了它们的半导电性.2、半导体是现代电子仪器的最基本的材料,这些仪器包括:无线电、电脑、电话等等.3、半导体器件包括各种二极管、三极管、太阳能电池、硅控放大器、数字电路、集成电路等等.4、电导率低于10^(-8)西门子/厘米)的材料称为绝缘体.电导率高于10³(西门子/厘米)的材料成为导体.所有的导体都有大量的自由电子.5、电阻是指导体内阻碍电流流动的能力,电阻率越大,阻碍电流的能力就越强.电导率的倒数就是电阻率.6、任何导体、半导体、绝缘体,都有或多或少的阻碍电流的能力,电阻率不可能为零,在超低温下,电阻率趋向于0.7、任何消耗电能的器件,包括导线都有电阻.8、汉语中的电阻概念比较笼统,英语中有明确区分:Resistor = 电阻器;Resistance = 电阻值;Resistivity = 电阻率.通常我们将电阻器与电阻值混为一谈,都称为电阻.任何用电器都是电阻器,任何导线本身也是电阻器.导线消耗电能,降低电压,所以,我们需要变压器升高电压,保持正常的工作电压.但是经过变压器之后,电流强度就下降了.导线自然是导体,功能是导电,是尽可能的减低传输过程中的能量损失.用电器是将电能转换成其他能量的转换器,要的就是消耗电能,转化成其他能量.9、实验室的电阻器完全是消耗电能的元件,并非将电能转换成其他能量.它的功用只是用于控制实验时的电流强度、分出去的电压(可变电阻可做分压器)符合实验的要求,以便实验顺利进行./半导体的电导率,电阻率和电阻有什么区别和联系

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。

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。

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。

扩展资料:

半导体的分类

1、元素半导体。

2、无机合成物半导体。

3、有机合成物半导体。

4、非晶态半导体。

5、本征半导体。

半导体的制备

1、沙子:硅是地壳内第二丰富的元素,而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,以二氧化硅(SiO2)的形式存在,这也是半导体制造产业的基础。

2、硅熔炼:12英寸/300毫米晶圆级,下同。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅,学名电子级硅(EGS),平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的,最后得到的就是硅锭。

3、单晶硅锭:整体基本呈圆柱形,重约100千克,硅纯度99.9999%。

4、硅锭切割:横向切割成圆形的单个硅片,也就是我们常说的晶圆(Wafer)。

参考资料来源:百度百科-半导体


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