為什麼半導體增加雜質導電率上升

❶ 為什麼「在純凈的半導體中摻入微量的雜質，會使半導體的導電性能大大增強」

半導體中的雜質對電阻率的影響非常大。半導體中摻入微量雜質時，雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態，在禁帶中產加的雜質能級。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時，雜質原子作為晶格的一分子，其五個價電子中有四個與周圍的鍺（或硅）原子形成共價結合，多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近，產生類氫能級。雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近。雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子。這種能提供電子載流子的雜質稱為施主，相應能級稱為施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多（圖2）。在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時，雜質原子與周圍四個鍺（或硅）原子形成共價結合時尚缺少一個電子，因而存在一個空位，與此空位相應的能量狀態就是雜質能級，通常位於禁帶下方靠近價帶處。價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位，使雜質原子成為負離子。價帶中由於缺少一個電子而形成一個空穴載流子（圖3）。這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質。存在受主雜質時，在價帶中形成一個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多。半導體摻雜後其電阻率大大下降。加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小，半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的。對摻入施主雜質的半導體，導電載流子主要是導帶中的電子，屬電子型導電，稱N型半導體。摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電，稱P型半導體。半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對，故N型半導體中可存在少量導電空穴，P型半導體中可存在少量導電電子，它們均稱為少數載流子。在半導體器件的各種效應中，少數載流子常扮演重要角色。

❷ 是不是在純凈的半導體中加入任何雜質，它的導電能力都可以增加

一、半導體基本概念
1、半導體及其導電性能
根據物體的導電能力的不同，電工材料可分為三類：導體、半導體和絕緣體。
半導體可以定義為導電性能介於導體和絕緣體之間的電工材料，半導體的電阻率為10-3～10-9 ??cm。典型的半導體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。
半導體的導電能力在不同的條件下有很大的差別：當受外界熱和光的作用時，它的導電能力明顯變化；往純凈的半導體中摻入某些特定的雜質元素時，會使它的導電能力具有可控性，這些特殊的性質決定了半導體可以製成各種器件。 2、本徵半導體的結構及其導電性能
本徵半導體是純凈的、沒有結構缺陷的半導體單晶。製造半導體器件的半導體材料的純度要達到99.9999999%，常稱為「九個9」，它在物理結構上為共價鍵、呈單晶體形態。在熱力學溫度零度和沒有外界激發時，本徵半導體不導電。 3、半導體的本徵激發與復合現象
當導體處於熱力學溫度0 K時，導體中沒有自由電子。當溫度升高或受到光的照射時，價電子能量增高，有的價電子可以掙脫原子核的束縛而參與導電，成為自由電子。這一現象稱為本徵激發（也稱熱激發）。因熱激發而出現的自由電子和空穴是同時成對出現的，稱為電子空穴對。
游離的部分自由電子也可能回到空穴中去，稱為復合。 在一定溫度下本徵激發和復合會達到動態平衡，此時，載流子濃度一定，且自由電子數和空穴數相等。 4、半導體的導電機理
自由電子的定向運動形成了電子電流，空穴的定向運動也可形成空穴電流，因此，在半導體中有自由電子和空穴兩種承載電流的粒子（即載流子），這是半導體的特殊性質。空穴導電的實質是:相鄰原子中的價電子（共價鍵中的束縛電子）依次填補空穴而形成電流。由於電子帶負電，而電子的運動與空穴的運動方向相反，因此認為空穴帶正電。

5、雜質半導體
摻入雜質的本徵半導體稱為雜質半導體。雜質半導體是半導體器件的基本材料。在本徵半導體中摻入五價元素（如磷），就形成N型（電子型）半導體；摻入三價元素（如硼、鎵、銦等）就形成P型（空穴型）半導體。雜質半導體的導電性能與其摻雜濃度和溫度有關，摻雜濃度越大、溫度越高，其導電能力越強。
在N型半導體中，電子是多數載流子，空穴是少數載流子。
多子（自由電子）的數量＝正離子數＋少子（空穴）的

數量
在P型半導體中，空穴是多數載流子，電子是少數載流子。
多子（空穴）的數量＝負離子數＋少子（自由電子）的
數量

❸ 半導體的導電機制是什麼，適當摻入雜質和加熱都能使半導體的電導率增加

金屬的導電機制：
金屬導體內部存在大量的可以自由移動的自由電子版，這些自權由電子在電場力的作用下定向移動而形成電流，使金屬能夠導電。
半導體的導電機制：
半導體中有自由電子和空穴兩種承載電流的粒子（即載流子），使半導體導電

離子晶體的導電機制：
離子晶體不導電，熔化或溶於水後能導電。離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此離子晶體不導電。離子化合物溶於水時，陰、陽離子受到水分子的作用後變成了自由移動的離子（或水合離子），在外界電場作用下，陰、陽離子定向移動而導電。

❹ 在半導體材料中加入其他雜質能改變電阻率嗎電阻率變小

半導體中雜質 半導體中的雜質對電阻率的影響非常大。半導體中摻入微量雜質時，雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態，在禁帶中產加的雜質能級。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時，雜質原子作為晶格的一分子，其五個價電子中有四個與周圍的鍺（或硅）原子形成共價結合，多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近，產生類氫能級。雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近。雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子。這種能提供電子載流子的雜質稱為施主，相應能級稱為施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多（圖2）。在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時，雜質原子與周圍四個鍺（或硅）原子形成共價結合時尚缺少一個電子，因而存在一個空位，與此空位相應的能量狀態就是雜質能級，通常位於禁帶下方靠近價帶處。價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位，使雜質原子成為負離子。價帶中由於缺少一個電子而形成一個空穴載流子（圖3）。這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質。存在受主雜質時，在價帶中形成一個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多。半導體摻雜後其電阻率大大下降。加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小，半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的。對摻入施主雜質的半導體，導電載流子主要是導帶中的電子，屬電子型導電，稱N型半導體。摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電，稱P型半導體。半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對，故N型半導體中可存在少量導電空穴，P型半導體中可存在少量導電電子，它們均稱為少數載流子。在半導體器件的各種效應中，少數載流子常扮演重要角色。

❺ 為什麼p型半導體導電率隨著溫度降低，電導率上升

有這說法？
一般而言，物體的電阻率是隨著溫度的上升而變大的，那回是因為溫度高了，內部分答子運動劇烈，參與導電的電子也隨之活躍所致。
但也有例外，超導就是在溫度極低的情況下形成的，其機理本人學疏才淺，還無法回答。

❻ 半導體中怎樣摻入微量的雜質以及本徵半導體如何導電

你說的導電性能好抄是指電襲阻率低.電阻率主要決定於材料中載流子的濃度和遷移率,兩者均與雜質濃度和溫度有關系.
當不進行摻雜時,為純半導體材料（本徵半導體）,其導電是需要特殊外界條件的（比如溫度）,本徵半導體的電阻率隨溫度增加單調下降.
對於雜質半導體：
摻雜雜質使其導電性能變好主要是由於摻雜特定雜志和雜質電力提供載流子,載流子濃度增加從而電阻率降低,導電性能變好.但其也與溫度有很大關系
溫度很低時,本徵激發忽略,主要由雜質電離提供載流子,它隨溫度升高而增加；散射主要由電離雜質決定,遷移率隨溫度升高增大,所以電阻率下降.
溫度繼續升高,雜質全部電離,本徵激發還不顯著時,載流子基本不變,晶格振動是主要影響因素,遷移率隨溫度升高而降低,所以電阻率隨溫度升高而增大.
繼續升高到本徵激發很快增加時,本徵激發稱為主要影響因素,表現出同本證半導體相同的特徵.

❼ 由於雜質半導體主要靠多子導電,其溫度特性要遠好於本徵半導體,這是為什麼

你說的導電性能好是指電阻率低.電阻率主要決定於材料中載流子的濃度和遷移率版,兩者均與雜質濃度和溫度有關系權.
當不進行摻雜時,為純半導體材料（本徵半導體）,其導電是需要特殊外界條件的（比如溫度）,本徵半導體的電阻率隨溫度增加單調下降.
對於雜質半導體：
摻雜雜質使其導電性能變好主要是由於摻雜特定雜志和雜質電力提供載流子,載流子濃度增加從而電阻率降低,導電性能變好.但其也與溫度有很大關系
溫度很低時,本徵激發忽略,主要由雜質電離提供載流子,它隨溫度升高而增加；散射主要由電離雜質決定,遷移率隨溫度升高增大,所以電阻率下降.
溫度繼續升高,雜質全部電離,本徵激發還不顯著時,載流子基本不變,晶格振動是主要影響因素,遷移率隨溫度升高而降低,所以電阻率隨溫度升高而增大.
繼續升高到本徵激發很快增加時,本徵激發稱為主要影響因素,表現出同本證半導體相同的特徵.

❽ 半導體熱導率為什麼會隨著摻雜濃度的增加而上升

半導體摻雜後其電阻率大大下降,同時電導率上升。通常摻雜濃度越高，半導體的內導電性就會變得越好，原容因是能進入傳導帶的電子數量會隨著摻雜濃度提高而增加。

電導率的影響因素：
（1）溫度：電導率與溫度具有很大相關性。金屬的電導率隨著溫度的增高而降低。半導體的電導率隨著溫度的增高而增高。在一段溫度值域內,電導率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率,必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性,時常可以表達為,電導率對上溫度線圖的斜率。
（2）摻雜程度：固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成高電導率.水溶液的電導率高低相依於其內含溶質鹽的濃度,或其它會分解為電解質的化學雜質。水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純凈,電導率越低（電阻率越高）。水的電導率時常以電導系數來紀錄；電導系數是水在 25°C 溫度的電導率。
（3）各向異性：有些物質會有異向性 (anisotropic) 的電導率,必需用 3 X 3 矩陣來表達（使用數學術語,第二階張量,通常是對稱的）。

❾ 半導體中摻入雜質越多導電越好、我若反過來會成什麼樣呢

反過來不好吧，會導電不好，但是我也沒試過，最好別玩。。。。

❿ 半導體的導電能力隨溫度升高而

熱敏性。熱敏性拼音： [rè mǐn xìng] 基本解釋： 當外界溫度升高時，半導體導電能力增加，當外界溫度降低時，半導體導電能力降低。半導體的這種特性叫熱敏性。半導體是導電能力介於導體和絕緣體之間的物質.它的重要特性表現在以下幾個方面：熱敏性半導體材料的電阻率與溫度有密切的關系。溫度升高，半導體的電阻率會明顯變小。例如純鍺（Ge），溫度每升高10度，其電阻率就會減少到原來的一半。光電特性很多半導體材料對光十分敏感。無光照時，不易導電；受到光照時，就變的容易導電了。例如，常用的硫化鎘半導體光敏電阻，在無光照時電阻高達幾十兆歐，受到光照時電阻會減小到幾十千歐。半導體受光照後電阻明顯變小的現象稱為「光導電」。利用光導電特性製作的光電器件還有光電二極體和光電三極體等。近年來廣泛使用著一種半導體發光器件--發光二極體，它通過電流時能夠發光，把電能直接轉成光能。目前已製作出發黃，綠，紅，藍幾色的發光二極體，以及發出不可見光紅外線的發光二極體。另一種常見的光電轉換器件是硅光電池，它可以把光能直接轉換成電能，是一種方便的而清潔的能源。 攙雜特性純凈的半導體材料電阻率很高，但摻入極微量的「雜質」元素後，其導電能力會發生極為顯著的變化。例如，純硅的電阻率為214×1000歐姆/厘米，若摻入百萬分之一的硼元素，電阻率就會減小到0.4歐姆/厘米。因此，人們可以給半導體摻入微量的某種特定的雜質元素，精確控制它的導電能力，用以製作各種各樣的半導體器件。