半导体的掺杂浓度和载流子浓度有什么关系

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.

半导体中通过电流的大小是由半导体的电导率和加在半导体两端的电压来决定.

而半导体的电导率由半导体中的载流子浓度和载流子的迁移率来决定（迁移率有点类似速度,不过单位是m^2/V.s）；

半导体中的载流子一般包括自由电子和空穴两种.

所以,半导体中通过电流的大小不是仅仅由载流子的数目来决定,也不是仅仅由载流子的速度来决定.

载流子就是带有电荷、并可运动而输运电流的粒子，包括电子、离子等。半导体中的载流子有两种，即带负电的自由电子和带正电的自由空穴。实际上，空穴也就半导体中的价键空位，一个空位的运动就相当于一大群价电子的运动；只不过采用数量较少的空穴这个概念来描述数量很多的价电子的运动要方便得多。所以，从本质上来说，空穴只是一大群价电子的另一种表述而已。

载流子所处的能量状态

从晶体能带的角度来看，半导体的能量最高的几个能带分别是导带和价带，导带与价带之间隔着一个禁带。禁带中不具有公有化运动的状态——能级，但可存在杂质、缺陷等束缚能级。自由电子（简称为电子）就处于导带中，一般是在导带底附近（导带底就相当于电子的势能）；自由空穴（简称为空穴）就处于价带中，一般是在价带顶附近（价带顶就相当于空穴的势能）。价带中有大量的价电子，由于这些价电子是被价键束缚住的，不能自由运动，所以不把它们看成为载流子。

如果n型半导体中掺入的施主浓度不太高，那么导带中的电子浓度也较低，这时电子在导带底附近能级上的分布就遵从经典的Boltzmann分布，这时就称这些电子是非简并载流子，半导体也就是非简并半导体；相反，若掺杂浓度很高，则大量电子在导带底附近能级上的分布就需要考虑泡里不相容原理的限制，这时电子就遵从量子的Fermi-Dirac分布，这时就称这些电子是简并载流子，半导体也就是简并半导体。不过，应该注意，即使半导体是非简并的n型半导体，但价带中的电子由于是大量的价电子，所以它们始终是属于简并的载流子，总是遵从量子的Fermi-Dirac分布。

空穴就是由价带中的价电子跃迁到了导带之后所形成的（即留下的价键空位）；这种跃迁就称为本征激发，其特点是电子与空穴成对地产生。

---