
首先掺杂后的半导体中一共有四种带点体,
带正电荷的有:1.失去一个电子后带正电的磷原子,即正电中心,2.正电空穴。
所以正电荷浓度为:ND+P
带负电荷的有:1.得到一个电子后带负电荷的彭原子,即负电中心,2.负电子。
所以负电荷浓度为:NA+N
楼主给的公式等价于:ND + P = NA + N
即整个半导体内部的正电荷浓度等于负电荷浓度,所以电中性。
问题二
至于NP=Ni^2,这个问题涉及到半导体内部电子,空穴浓度计算公式和费米能级的问题,需要经过一定推到,由于公式不太好些,我就不写了,楼主可查看国防工业出版社刘恩科写的《半导体物理学》第63页面,推到不难,楼主自己看看吧!
望有助于楼主!
这里是这样的P是空穴,包括两部分,一部分是热运动形成的空穴P1,一部分是受主杂质和Si作用产生的P2(这部分可以理解为硅离子,即失去电子的硅离子形成的空穴)。
N是电子,包括两部分,一部分是热运动产生的N1(等式里的n0),一部分是受主杂质和Si作用产生的(Na,即受主杂质带的电子)。
总之,在这样一块P型半导体里,只有热运动产生的空穴和电子,以及受主和硅作用产生的空穴和电子,你把它们对应进等式,就明了了。
如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E
电导是电阻的倒数,即 G=L/R 式中R—电阻,单位欧姆(Ω) G—电导,单位西门子(S) 1S=103mS=106µS 因R=ρL/F,代入上式,则得到: G=IF/(ρL)对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此L与F为一个常数。
令:J=L/F,J就称为电极常数,可得到 G=I2/(ρJ)式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm。1S/cm=103mS/cm=106µS/cm。
电导率K的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的 导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。
电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下: K=JG=I/ρ 式中J为电极常数,例如:电导率为O.1µS/cm的高纯水,其电阻率应为: ρ=I/K=1/0.1×106=10MΩcm。
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