
在N型半导体中,自由电子多,空穴少,多子是自由电子,少子是空穴。
在P型半导体中,空穴多,自由电子少,多子是空穴,少子是自由电子。
不论是N型半导体中的自由电子,还是P型半导体中的空穴,它们都参与导电,统称为“载流子”,“载流子”导电是半导体所特有的。
扩展资料
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。
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。
参考资料来源:百度百科--载流子
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子,当它顶替晶格中的四价硅原子时,每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合,而余下的一个就不受共价键束缚,它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子,如图所示。出于该电子不是共价键中的价电子,因而不会同时产生空穴。而对于每个五价元素原子,尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子,但它束缚在晶格中,不能象载流子那样起导电作用。这样,与本征激发浓度相比,N型半导体中自由电子浓度大大增加了,而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大,其浓度反而更小了。多子---在N型半导体中,将自由电子称为多数载流子,简称多子;
少子---在N型半导体中,空穴称为少数载梳子,简称少子。
施主杂质---将五价元素称为施主杂质,它是受晶格束缚的正离子。
在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷(或锑)是施主杂质,晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,磷原子的最外层有五个价电子,其中四个与相临的半导体原子形成共价键,必定多出一个电子,这个电子几乎不受束缚,很容易被激发而成为自由电子,这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子,称为施主原子。
温度稳定性差的原因:
1、少数载流子浓度与温度有关。(随着温度的升高而变窄)
2、禁带宽度与温度有关。(随着温度的升高而呈指数式增加)
主要是受多子影响。半导体禁带宽度小,受热后外层成键电子容易跃迁到激发态成为参与导电的载流子,导电性能提高,所以温度稳定性差。所以多子起主要作用。
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
半导体的重要性是非常巨大的,今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
相关内容解释
温升是指电动机在额定运行状态下,定子绕组的温度高出环境温度的数值(环境温度规定为35℃或40℃以下,如果铭牌上未标出具体数值,则为40℃)。
导体通流后产生电流热效应,随着时间的推移,导体表面的温度不断地上升直至稳定。稳定的判断条件是在所有测试点在1个小时测试间隔内前后温差不超过2K,此时测得任意测试点的温度与测试最后1/4周期环境温度平均值的差值称为温升,单位为K。
为验证电子产品的使用寿命、稳定性等特性,通常会测试其重要元件(IC芯片等)的温升,将被测设备置于高于其额定工作温度(T=25℃)的某一特定温度(T=70℃)下运行,稳定后记录其元件高于环境温度的温升,验证此产品的设计是否合理。
电气类产品中:电动机的额定温升,是指在设计规定的环境温度(40℃)下,电动机绕组的最高允许温升,它取决于绕组的绝缘等级。
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