半导体内部的载流子有几种运动方式,怎样才能形成电流

半导体内部的载流子有几种运动方式,怎样才能形成电流,第1张

半导体内的载流子有三种运动:载流子的扩散运动,载流子的热运动和载流子的漂移运动。(1)热运动在没有任何电场作用时,一定温度下半导体中的自由电子和空穴因热激发所产生的运动是杂乱无障的,好像空气中气体的分子热运动一样。由于是无规则的随机运动,合成后载流子不产生定向位移,从而也不会形成电流。(2)漂移运动在半导体的两端外加一电场E,载流子将会在电场力的作用下产生定向运动。电子载流子逆电场方向运动,而空穴载流子顺着电场方向运动。从而形成了电子电流和空穴电流,它们的电流方向相同。所以,载流子在电场力作用下的定向运动称为漂移运动,而漂移运动产生的电流称漂移电流。(3)扩散运动在半导体中,载流子会因浓度梯度产生扩散。如在一块半导体中,一边是N型半导体,另一边是P型半导体,则N型半导体一边的电子浓度高,而P型半导体一边的电子浓度低。反之,空穴载流子是P型半导体一边高,而N型半导体一边低。由于存在载流子浓度梯度而产生的载流子运动称为扩散运动。滴入水中的墨水会快速地向四周扩散,打开药品瓶盖,气味会很快充满整个房间等现象,是现实生活中扩散运动的典型例子,是自然界中的一种普遍规律。由于电子载流子和空穴载流子分别带负电和正电,扩散运动导致正负电荷搬迁,从而形成电流,这种由扩散运动形成的电流称扩散电流。

征半导体,纯净的半导体内部电子载流子和空穴载流子浓度相等。p型半导体,本征半导体掺入三价元素组成,内部空穴是多数载流子,电子是少数载流子。n型半导体,本征半导体掺入五价元素组成,内部电子是多数载流子,空穴是少数载流子。

P型半导体中的多数载流子是空穴。

P型半导体,即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。

如果半导体中电子浓度大时,电子就是多数载流电子,空穴就是少数载流电子。相反,如果该半导体中空穴浓度大时,空穴就是多数载流电子,电子就是少数载流电子。

扩展资料

半导体里,当参杂B进入Si内,此时B会以B+e⁻=B⁻和Si形成稳定共价键,即每个B会接受一个电子,使自己周围价电子变成4个,才能和周围的4个Si形成稳定共价键,故每加入1个B原子将产生一个空穴。

空穴并不是真实存在的,只是对大量电子运动的一种等效,空穴的流动其实就是大量电子运动的等效的反运动,这从空穴的定义和特性就可以知道。


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