半導體禁帶寬度隨溫度怎麼變
㈠ 半導體的電阻隨溫度的改變而怎樣變
半導體的電阻 你是說熱敏電阻嗎? 材料不同,溫度系數也不同的,還有正溫度系數和負溫度系數的區分,你要是想具體了解某個半導體的電阻的溫度變化,最好找廠家要份規格書,他們會做的很詳細的
㈡ 半導體物理中,能帶寬度與禁帶寬度的區別是什麼
1、概念不同:
能帶寬度:為價帶和導帶的寬度,即電子能量分裂的一個個密集能級組成的寬度。禁帶寬度:為導帶和價帶的間距。能帶寬度就是通電的能力,禁帶寬度就是組電的能力。
2、所含電子不同:
能帶:是用量子力學的方法研究固體內部電子運動的理論。始於20世紀初期,在量子力學確立以後發展起來的一種近似理論。
它曾經定性地闡明了晶體中電子運動的普遍特點,並進而說明了導體與絕緣體、半導體的區別所在,解釋了晶體中電子的平均自由程問題。
禁帶寬度:是指一個能帶寬度,固體中電子的能量是不可以連續取值的,而是一些不連續的能帶,要導電就要有自由電子存在,自由電子存在的能帶稱為導帶(能導電),被束縛的電子要成為自由電子,就必須獲得足夠能量從而躍遷到導帶,這個能量的最小值就是禁帶寬度。
例如:鍺的禁帶寬度為0.66ev;硅的禁帶寬度為1.12ev;砷化鎵的禁帶寬度為1.46ev。『
(2)半導體禁帶寬度隨溫度怎麼變擴展閱讀:
結構
固體材料的能帶結構由多條能帶組成,能帶分為傳導帶(簡稱導帶)、價電帶(簡稱價帶)和禁帶等,導帶和價帶間的空隙稱為能隙。
能帶結構可以解釋固體中導體、半導體、絕緣體三大類區別的由來。材料的導電性是由「傳導帶」中含有的電子數量決定。當電子從「價帶」獲得能量而跳躍至「傳導帶」時,電子就可以在帶間任意移動而導電。
㈢ 半導體隨溫度變化嗎
以硅為例,在一定的溫度范圍內,半導體的電阻率隨溫度的升高,而變小.因為半導體價帶上的電專子,隨著屬溫度的升高,不斷地被激發到導帶,使載流子的數量增加,其導電性得到不斷加強,電阻率變小;
當溫度上升到一定高度,價帶電子的激發到了極限,同時晶格的熱振動加劇,對載流子的散射作用也增強.這時,隨著溫度的進一步升高,半導體的電阻率則反而會增大.
㈣ 影響半導體禁帶寬度的因素有哪些分別是怎麼影響的
我來回答一下,來本人某電微自電子科學與工程專業,有表述不當之處,望批評指正。
影響半導體禁帶寬度的因素主要有兩種:溫度與摻雜濃度。(以si、Ge、GaAs半導體為主)
1、半導體禁帶寬度具有負溫度系數:
從原子到晶體,經過價鍵雜化(即:sp3雜化),一條原子能級一般對應多個能帶。當溫度升高時,晶體的原子間距增大,能帶寬度雖然變窄,但禁帶寬度卻是減小的。(這里解釋一下,雖然原子間距增大了,並且能帶寬度變窄了,但是此時有多條能帶,相對來說,禁帶寬度是變小的);
2、摻雜濃度升高時,由於雜質能級的出現,可能導致禁帶寬度變窄:
其實這一點從本質來解釋是不太好理解的,我這里舉個例子,再給出我個人的一些理解,希望可以幫助你理解這一點。例:在BJT中,發射區高摻雜會導致禁帶寬度變窄。我個人理解是,有了雜質能級的加入,導電性增強,就像把禁帶寬度一分為二,原先的阻礙減少了一部分,相當於禁帶寬度變窄了。(純屬個人理解)
㈤ 半導體的禁帶寬度大小對它的用途有何影響請舉例說明
禁帶寬度對於半導體器件性能的影響非常大,它直接決定著器件的耐壓和專最高工作溫度;比屬如氮化鎵禁帶寬度很大,即便高溫價帶電子也很難吸收大於Eg的熱輻射的能量跳變到導帶,這樣就能繼續發揮半導體作用,同理因為躍遷能量較大,所以GaN更難被擊穿,因此常用作高壓耐高溫器件,也有很高的抗輻射性能。
另一方面,通過摻雜調節禁帶寬度可以製作高電子遷移率晶體管(HEMT,High Electron Mobility Transistor)。這種器件及其集成電路都能夠工作於超高頻(毫米波)、超高速領域,原因就在於它採用了異質結及其中的具有很高遷移率的所謂二維電子氣來工作的;而高遷移率的原因部分在於禁帶寬度不同的半導體組成異質結。
相關的東西很多,我也在學習之中,互勉~
㈥ 半導體電導率隨溫度變化
你這個「一般情復況」說的不清制楚。對於半導體的電阻率對溫度變化的性質,要分兩種情況討論。
第一,本徵半導體,載流子全部由自身產生,溫度升高,載流子濃度增加,電導率提升,電阻率下降;
第二,雜質半導體,這個要結合本徵激發和雜質電離綜合討論,還要考慮溫度升高對晶格散射的影響,只能結合實例分析。
你找到的第二個應該可以參考硅基半導體摻雜後電阻率隨溫度變化的情況,可以翻一翻劉恩科的《半導體物理》,講的很清楚。
㈦ 為什麼半導體LED溫度升高,電子與空穴的濃度會增加,禁帶寬度會減小,電子遷移率將減小
溫度升高導致雜質電離增加,載流子濃度加大,由於重摻雜效應,禁帶寬度變窄。
由於載流子增多,其與晶格碰撞幾率增大,導致單位數量電子速度降低,載流子遷移率下降。
這個與LED有什麼關系?
㈧ 按照緊束縛近似,為什麼si,ge等半導體的禁帶寬度隨溫度升高而降低
Si,Ge都是金剛石結構的半導體。
原子在結合成為晶體時,價鍵要產生所謂的雜化(S太和P太的內雜化,SP3雜化)容,結果使一條原子能級並不是簡單的對應一條能帶。溫度升高時,原子間間距變大,雖然能帶變窄,但是禁帶寬度也是變窄的(負溫度系數)。
在一定溫度下,半導體中的大量電子不停地做無規則的熱運動,電子可以通過晶格熱振動獲得能量。
隨著溫度的升高,晶格運動劇烈程度越高,晶格內原子對電子的束縛能力越弱,價帶電子更容易脫離原子束縛而進入導帶,所以相應的禁帶寬度會變窄。
㈨ 如何精確計算半導體禁帶寬度
對於常用的Si、Ge和GaAs等半導體,在由原子結合而成為晶體的時候,價鍵將要產內生所謂雜化(s態與p態混容合——sp3雜化),結果就使得一條原子能級並不是簡單地對應於一個能帶。所以,當溫度升高時,晶體的原子間距增大,能帶寬度雖然變窄,但禁帶寬度卻是減小的——負的溫度系數。
當摻雜濃度很高時,由於雜質能帶和能帶尾的出現,而有可能導致禁帶寬度變窄。
禁帶寬度對於半導體器件性能的影響是不言而喻的,它直接決定著器件的耐壓和最高工作溫度;對於BJT,當發射區因為高摻雜而出現禁帶寬度變窄時,將會導致電流增益大大降低
㈩ 半導體熱敏電阻大小隨溫度怎麼變
半導體熱敏電阻的基本特性是它的溫度特性,而這種特性又是與半導體材料的導電機制密切相關的。由於半導體中的載流子數目隨溫度升高而按指數規律迅速增加。溫度越高,載流子的數目越多,導電能力越強,電阻率也就越小。因此熱敏電阻隨著溫度的升高,它的電阻將按指數規律迅速減小。
熱敏半導體陶瓷材料就是利用它的電阻、磁性、介電性等性質隨溫度而變化,用它作成的器件可作為溫度的測定、線路溫度補償及穩頻等,且具有靈敏度高、穩定性好、製造工藝簡單及價格便宜等特點。
按照熱敏陶瓷的電阻-溫度特性,一般可分為三大類:
1電阻隨溫度升高而增大的熱敏電阻稱為正溫度系數熱敏電阻,簡稱PTC熱敏電阻;
2電阻隨溫度的升高而減少的熱敏電阻稱為負溫度系數熱敏電阻,簡稱NTC熱敏電阻;
3電阻在某特定溫度范圍內急劇變化的熱敏電阻,簡稱為CTR臨界溫度熱敏電阻。