本征半导体的载流子

本征半导体的载流子是由热激发产生的自由电子和空穴,其浓度取决于禁带宽度和温度,且电子与空穴数量始终相等。

  1. 载流子的产生机制
    本征半导体在绝对零度时无自由载流子,但随着温度升高,共价键中的电子获得足够能量跃迁至导带,形成自由电子,同时在价带留下空穴。这一过程称为“本征激发”,电子和空穴成对出现,浓度随温度指数增长。

  2. 载流子的浓度特性
    本征载流子浓度((n_i))由公式 (n_i = \sqrt{N_c N_v} e^{-E_g/2kT}) 决定,其中 (E_g) 为禁带宽度,(N_c)、(N_v) 为导带和价带有效态密度。硅在300K时 (n_i \approx 1.5 \times 10^{10} cm^{-3}),而禁带更宽的砷化镓载流子浓度更低。

  3. 影响因素与平衡关系
    温度是主要影响因素:温度越高,载流子浓度越大。但电子与空穴浓度始终满足 (n = p = n_i),即使掺杂后仍遵循 (np = n_i^2) 的平衡关系。

理解本征载流子行为是半导体器件设计的基础,其热敏感特性也解释了为何高温会导致器件性能退化。

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本征半导体的基本特征

本征半导体的基本特征可归纳为以下四点,结合权威信息源整理如下: 纯净无杂质 本征半导体是纯净的、无杂质原子掺杂的晶体,仅由构成其基本结构的原子组成,具有高度有序的晶体结构。 共价键结构 以硅、锗为例,原子通过共价键形成稳定的三维晶格结构,每个原子与周围4个原子共享价电子,形成满8电子的稳定结构。这种共价键限制了电子的移动性。 载流子浓度低 在绝对零度时

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本征半导体有哪三种特征

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。 ​​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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本征半导体名词解释

本征半导体 是一种纯净的半导体材料,不含任何杂质或缺陷,其导电性主要来源于材料本身的电子和空穴。在常温下,本征半导体的导电性较弱,但通过外部条件如温度、光照等的影响,其导电性可以显著改变。以下是关于本征半导体的详细解释: 1.基本定义与特性:本征半导体是指化学成分纯净、结构完整的半导体材料,如硅(Si)和锗(Ge)。这些材料在纯净状态下,原子通过共价键结合,形成规则的晶体结构。在绝对零度时

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本征半导体的定义

本征半导体的定义可归纳为以下要点: 纯净性要求 本征半导体指完全不含杂质(如其他元素掺杂)且无晶格缺陷的纯净半导体材料,通常由单一元素(如硅、锗)或复合物(如硒化铟)形成的单晶体结构。 载流子特性 在绝对零度时,价带满载,无自由电子和空穴;受热激发后,价带电子跃迁至导带形成电子-空穴对,此时电子浓度等于空穴浓度,导电性随温度升高而增强。 理想与实际差异 理论上本征半导体导电性仅由材料本质决定

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本征半导体是什么

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本征半导体相当于

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本征半导体的结构特点可归纳为以下四点,结合权威信息源进行整合: 共价键结构基础 本征半导体以硅、锗等四价元素为主,原子通过共价键形成规则晶体结构。每个原子与4个相邻原子共享一对价电子,形成稳定的八电子外层结构,满足化学键合稳定性要求。 价带与禁带特性 在绝对零度时,价带完全填满,价电子被共价键严格束缚,无自由载流子,导电性接近绝缘体。价带与导带之间存在禁带(能带间隙)

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159813半导体etf会退市吗

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