本征半导体的三种核心特征是纯净性、温度依赖性和载流子成对性。纯净性指其完全不含杂质且晶格结构完整;温度依赖性表现为导电性随温度升高而显著增强;载流子成对性则强调电子与空穴始终成对产生与复合的动态平衡。
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纯净性:本征半导体的原子排列高度规则,仅由单一元素(如硅、锗)构成,无外来杂质干扰。这种特性使其电学行为完全由材料本征激发决定,成为半导体器件的基础。
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温度依赖性:常温下导电性微弱,但温度升高时,热激发使更多电子挣脱共价键束缚,形成自由电子-空穴对,导电能力呈指数级提升。这一特性被广泛应用于热敏传感器。
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载流子成对性:电子与空穴浓度始终相等,且通过激发与复合维持动态平衡。载流子浓度公式揭示了温度与载流子数量的定量关系。
本征半导体的这些特征不仅是理解杂质半导体与PN结的基础,也为光电器件和能源转换技术提供了关键理论支撑。实际应用中需注意其导电性受环境温度显著影响的特性。