为什么说本征半导体在低温时是绝缘体?

本征半导体是指结构完整的纯净的半导体（譬如单晶硅）

本征半导体在一定温度下，原子最外层电子有可能脱离共价键的束缚，从而成为自由电子，留下一个原来束缚电子的地方，叫空穴，电子带负电荷，空穴带正电荷（原来电中性的原子少了一个电子，带正电荷，我们也就叫空穴带正电荷了）

脱离束缚的电子（自由电子）的移动可以导电，空穴周围的价电子（注意是价电子，不是脱离束缚的自由电子）填补空穴，又会形成空穴的移动（价电子移动，空穴向相反方向移动），所以本征半导体中自由电子和空穴都是带电荷的可移动的粒子，称为载流子（所谓载流子就是在外加电场下能做定向运动的粒子，也就是说有载流子的物质才能导电）。上述产生电子空穴对的过程叫本征激发，自由电子与空穴重新结合称为载流子的复合。当本征激发与载流子复合的速率达到动态平衡时，本征半导体内载流子浓度就固定不变。

本征激发与温度有关，温度越高，价电子获得能量越大，就越可能脱离共价键束缚，本征激发就越强，载流子浓度就越高，导电性就越好，而在低温时，本证激发弱，载流子浓度低，所以可以将本征半导体看作绝缘体。本征激发受温度影响很大，而且本征半导体本身的导电性就不强，所以实际中的半导体都不是本征半导体，而是掺杂半导体。

本征半导体 实际应用最多的半导体是硅和锗，它们原子的最外层电子（价电子）都是四个。完全纯净的、结构完整的半导体，称为本征半导体（晶体结构）。（1）硅和锗的晶体结构 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。（2）本征半导体的导电机理 （a）在绝对0度和没有外界激发时,价电子被共价键束缚，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），不导电，相当于绝缘体。 （b）在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。即出现电子-空穴对。温度越高，本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。（3）本征半导体的导电机理 在电场力作用下，空穴吸引临近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此认为空穴也是载流子，是带正电的粒子。 在半导体外加电压的作用下，出现两部分电流:自由电子定向移动、空穴的迁移。 本征半导体中由于电子-空穴数量极少，导电能力极低。实用时采用杂质半导体（P型、N型）。

问题一

楼主的问题在于对半导体载流子浓度的数量级没有认识，打个比方：以硅材料为列，硅常温下本证载流子浓度在10个零左右，如果制作BJT基区，参杂一般在17到19个零之间，就已参杂18个零为列，这时候电子浓度为18个零，当温度升高后，加入本证激发提高到了一万倍，这时候空穴浓度就是14个零，比原来增加了一万倍，而电子的浓度变成了18个零加上14个零，变成了原来的1.0001倍。

可见，常温完全电离情况下，多子浓度几乎与温度无关，而少子浓度则对温度很敏感。

问题二

对于第二个问题是因为楼主对NP=ni*ni没有理解，建议楼主亲自推到一下这个公式的来历加深一下理解。

首先这个公式只有对平衡状态下的半导体才会成立，也就是电子和空穴有同一的费米能级，处于电场中的半导体处于非平衡态，没有统一的费米能级，而是引入了准费米能级的概念。

希望对楼主有用，望采纳！

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