为什么半导体掺杂后载流子浓度和迁移率随掺杂浓度同时升高或降低

温度.导体在任何温度下,都将遵从 热平衡条件：np=ni2.因此多数载流子与少数载流子是相互制约着的.多数载流子主要来自于掺杂,而少数载流子都来自于本征激发（属于本征载流子）.当通过掺杂、增大多数载流子浓度时,则多数载流子与少数载流子相互复合的机会增加,将使得少数载流子浓度减小；当升高温度,少数载流子浓度将指数式增大,并且它与多数载流子相互复合的机会也增加,仍然维持着热平衡关系.在温度不是很高时,增加的本征载流子浓度将远小于掺杂所提供的多数载流子浓度,因此对于多数载流子而言,可以认为其浓度基本上就等于掺杂浓度,与温度的关系不大.当然,在温度高到使得本征载流子浓度增大到等于或大于多数载流子浓度时,就变成以本征载流子导电为主的半导体了,即为本征半导体,这时掺杂的贡献即可忽略了.

施主和受主杂质可以提供载流子，增大电导率；非施主和受主杂质往往会产生复合中心，减短非平衡载流子寿命；缺陷一般是产生复合中心。各种杂质和缺陷都对载流子都有散射作用，使迁移率降低，降低电导率。

主要影响是自由电子和空穴数量的精确控制。简单说，杂质越多，说明物理材料中的自由电子和空穴精确控制就越差，差可以导致物理指标下降：杂散电流随环境温度增加而增加；PN结的耐压程度和温度系数变劣。

扩展资料：

掺入半导体中的一类杂质或缺陷，它能接受半导体中的价带电子，产生同数量的空穴，从而改变半导体的导电性能.例如，掺入半导体锗和硅中的三价元素硼、镓等原子都是受主.如果某一半导体的杂质总量中，受主的数量占多数，则这半导体是P型半导体，这种杂质或缺陷叫做受主。

半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(Donor)杂质，相应能级称为施主能级，位于禁带上方靠近导带底附近。

参考资料来源：百度百科-杂质半导体

半导体迁移率定义为单位电场中载流子移动速度，在较低场强下是与电场强度无关。而在高强度电场下，载流子会通过声子将能量传递到晶格，所以电场提供的能量不能完全作用于载流子，迁移率会降低，电流也会逐渐饱和。

具体参考刘恩科《半导体物理学》4.6.1章节欧姆定律的偏离

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