关于半导体的掺杂,什么是完全电离?在什么条件下完全电离发生?

关于半导体的掺杂,什么是完全电离?在什么条件下完全电离发生?,第1张

不能简单地说,半导体的电阻率是温度的单调递减函数. 在温度较低时,杂质没有完全电离,这时随温度升高,杂质电离增加直到完全电离,这段以载流子增加为主,所以电阻率降低;随后温度升高,虽然本征激发开始,但载流子迁移率的下降对电阻率的升高影响更大,所以这段会使电阻率升高;最后,温度的升高使本征激发带来的载流子浓度大大提高,超过了迁移率的下降对电阻率的升高影响,所以这段又会使电阻率降低.

p型半导体电离前,由于p型半导体是N型半导体的补充,因此它原来就存在缺少电子的情况,但是还是有可以被用作电流的空穴存在;电离后,由于电离过程中电子和空穴被分离,因此p型半导体电离后,会出现大量的电子,可以用来作为电流。

电子材料中的中性原子或分子受到辐射而电离,致使电学性能发生变化的现象,叫电离效应。具有一定能量的辐射,由于光电效应、康普顿效应、正负电子对效应或辐射粒子的碰撞,都可以把中性原子或分子上的电子激发或碰撞出来成为自由电子。失去电子的原子或分子成为荷正电荷的离子,就产生了电子-空穴对;自由电子能量足够时,会碰撞材料中其他中性原子或分子而产生新的电子-空穴对。一般荷电粒子穿过各种物质,只要损失大于30电子伏的能量,就能产生一对电子-空穴对。这些过剩的电子-空穴对是造成电离损伤的主要来源。

电离效应对于金属的影响不大,因为金属导带中的电子和空穴的能态本来就很多,电离后增加的数目不足以影响其电学性能的变化。对于半导体和绝缘体,电子从价带跃迁到导带,其电学性能、化学性能和物理机械性能都会受到影响


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