
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。载流子浓度与厚度的关系是EcEv的关系。EcEv的关系是在无外加电压(热平衡)条件下,半导体载流子浓度与载流子能量之间的关系。每立方厘米中电子或空穴的数目就叫载流子浓度,载流子的浓度是决定半导体电导率大小的主要因素,其单位是原子/cm3。决定 电阻率温度关系的主要因素是载流子浓度和迁移率随温度的变化关系。在低温下:由于 载流子浓度指数式增大(施主或 受主杂质不断电离),而迁移率也是增大的(电离杂质散射作用减弱之故),所以这时 电阻率随着温度的升高而下降。在 室温下:由于施主或 受主杂质已经完全电离,则 载流子浓度不变,但迁移率将随着温度的升高而降低( 晶格振动加剧,导致 声子散射增强所致),所以 电阻率将随着温度的升高而增大。在 高温下:这时 本征激发开始起作用,载流子浓度将指数式地很快增大,虽然这时迁移率仍然随着温度的升高而降低( 晶格振动散射散射越来越强),但是这种迁移率降低的作用不如载流子浓度增大的强,所以总的效果是 电阻率随着温度的升高而下降。
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