本征半导体有复合中心吗 本征半导体和杂质半导体的区别?
本征半导体和杂质半导体的区别?
区别本质一个是精纯的单质,一个一并加入了杂质而不极纯!极纯的单晶半导体称作本证半导体。用于可以制造半导体器件的纯硅和锗也是晶体,向其中参加杂质是杂质半导体。杂志半导体听从参入的杂质相同可统称N型半导体和P型半导体。
金属只有一种载流子,本征半导体有两种载流子为什么本征半导体的导电能力不如金属?
本征半导体虽然有两种载流子,可是数量有限,导电性能不确实。掺杂半导体使得载流子浓度很明显能提高,所以导电性要大吓增强。
什么是费米能级?
温度为绝对零度时固体能带中蕴满电子的更高能级。广泛EF它表示。是对固体试样,由于真空能级与表面情况有关,易转变,因此用该能级另外参考能级。电子生克制化能是指电子处能级与费米能级的能量差。
作用
作为费米-狄拉克分布函数中两个重要的是参量的费米能级EF,本身判断整个系统能量以及载流子分布的重要作用。
①在半导体中,而费米能级(化学势)也不是真正的的能级,即不肯定会是允许的单电子能级(即不当然是公有化状态的能量),所以我它可以像束缚态的能级差不多,也可以正处于能带的任何位置,肯定也可以处在禁带之中。
对于绝缘体和半导体,费米能级则正处于禁带中间。特别是本征半导体和绝缘体,因为它们的价带是塞满了价电子(占据概率为100%)、导带是几乎空着的(夺取概率为0%),则它们的费米能级趁着东南边禁带中央(占据概率为50%)。况且温度升高时,本征催发而再产生出了电子-载流子对,但因此导带中提高的电子数等于零价带中减少的电子数,则禁带中央的能级仍旧是占据地概率为50%,所以才本征半导体的费米能级的位置不随温度而改变,依然东南边禁带中央。
②费米能级只不过起到了衡量能级被电子占据地的概率大小的一个标准的作用。在EltEF时,f(E)dstrok1/2;在EgtEF时,f(E)lt1/2;在EEF时,f(E)1/2。譬如,当(E–EF)a85kT时,f(E)lt0.007,即比EF高5kT的能级被电子占有的概率只有0.7%。而,EF的高低(位置)就反映了能带中的某个能级有无被电子所占有的情况。费米能级上电子占据的概率就为50%。
在温度不比较高时,EF以上的能级基本上是空着的(或者,导带那是如此,其中的自由电子很少很少),EF以下的能级基本上是被电子占满了的(.例如,价带就塞满了价电子,其中的自由空穴一般很少);在EF以上、并越靠近EF(即E-EF越小)的能级,被电子所占据地的概率就越大。这对n型半导体,因为导带中有较低的电子(多数载流子),则费米能级EF必将东面导带底(EC);同样,掺入施主杂质的浓度越高,费米能级就越靠近导带底。
③上述事项分布函数f(E)是指电子占据能带(导带)中某个能级的概率(电子的能量越往上越高)。假如是再讨论电子空穴载流子的话(空穴的能量越往后面越高),那么就应是相对应于价带中某个能级所空的(即还没有被电子占据地)的概率。
对于p型半导体,只不过价带中有较少的自由空穴(多数载流子),则表面态EF在价带顶(EV)之上、并肯定能够接近EV;这时,价带中越是东面EF的的能级,就被载流子占有的概率越大;同样,加入添加剂受主的杂质浓度越高,费米能级就越西面价带顶。
反正,凡是EF西面导带底的半导体肯定能够是电子导电为主兼顾的n型半导体,大多数EF西面价带顶的半导体必定是p型半导体导电偏于的p型半导体。不过,假如EF在禁带中央,即四种载流子三个占下导带能级和价带能级的概率互相垂直,则两种载流子的数量也就差不多吧相等,那么这就必定是本征半导体,这时的费米能级特称为本征费米能级(用EFi它表示,与禁带中央线Ei完全不同)。
④而费米-狄拉克分布函数是载流子体系正处于热平衡状态下的一种统计分布规律。但,也只能在(热)均衡情况下才可按结构此分布函数,另外也仅有在这时费米能级才有意义。事实上,费米能级其实就是热平衡电子系统的一个热力学函数——化学势。导致在热平衡状态下整个系统具备统一的化学势,但整个电子系统、即使是急切的混合体系,在热达到平衡时也必定具高统一的一条费米能级。
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