這輪半導體為什麼會生
㈠ 半導體為什麼會容易受到溫度影響會產生什麼樣的後果
因為半導體抄是靠電子和空穴的移動導電。未摻雜的半導體叫本徵半導體,一般說來導電性遠不如摻過雜的半導體,所以一般使用的都是摻雜半導體。摻入的雜質電離出的電子和空穴增強了半導體導電性,其電離率和溫度密切相關,所以溫度會影響半導體材料的電阻率。
對於摻雜半導體: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。
溫度繼續升高到本徵激發快速增加時,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。
㈡ 在光的照射下,半導體為什麼會產生電流
在N區中,光生電子--空穴對產生以後,光生空穴便向P-N結邊界擴散,一旦到達版P-N結邊界,便立即受到內建電權場作用,被電場力牽引作漂移運動,越過耗盡區進入P區,光生電子(多子)則被留在N區。
在P區中:光生電子(少子)同樣的先因為擴散、後因為漂移而進入N區,光生空穴(多子)留在P區。如此便在P-N結兩側形成了正、負電荷的積累,使N區儲存了過剩的電子,P區有過剩的空穴。從而形成與內建電場方向相反的光生電場。
㈢ 半導體為什麼會產生電位差
光生伏特效應簡稱為光伏效應,指光照使不均勻半導體或半導體與金屬組合的不同部位之間產生電位差的現象.
太陽能電池是一種近年發展起來的新型的電池.太陽能電池是利用光電轉換原理使太陽的輻射光通過半導體物質轉變為電能的一種器件,這種光電轉換過程通常叫做「光生伏打效應」,因此太陽能電池又稱為「光伏電池」,用於太陽能電池的半導體材料是一種介於導體和絕緣體之間的特殊物質,和任何物質的原子一樣,半導體的原子也是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成,半導體硅原子的外層有4個電子,按固定軌道圍繞原子核轉動.當受到外來能量的作用時,這些電子就會脫離軌道而成為自由電子,並在原來的位置上留下一個「空穴」,在純凈的硅晶體中,自由電子和空穴的數目是相等的.如果在硅晶體中摻入硼、鎵等元素,由於這些元素能夠俘獲電子,它就成了空穴型半導體,通常用符號P表示;如果摻入能夠釋放電子的磷、砷等元素,它就成了電子型半導體,以符號N代表.若把這兩種半導體結合,交界面便形成一個P-N結.太陽能電池的奧妙就在這個「結」上,P-N結就像一堵牆,阻礙著電子和空穴的移動.當太陽能電池受到陽光照射時,電子接受光能,向N型區移動,使N型區帶負電,同時空穴向P型區移動,使P型區帶正電.這樣,在P-N結兩端便產生了電動勢,也就是通常所說的電壓.這種現象就是上面所說的「光生伏打效應」.如果這時分別在P型層和N型層焊上金屬導線,接通負載,則外電路便有電流通過,如此形成的一個個電池元件,把它們串聯、並聯起來,就能產生一定的電壓和電流,輸出功率.製造太陽電池的半導體材料已知的有十幾種,因此太陽電池的種類也很多.目前,技術最成熟,並具有商業價值的太陽電池要算硅太陽電池.
太陽能電池就是利用光伏效應將太陽能直接轉換為電能的一種裝置.常規太陽電池簡單裝置如左圖所示.當N型和P型兩種不同型號的半導體材料接觸後,由於擴散和漂移作用,在界面處形成由P型指向N型的內建電場.當光照在太陽電池的表面後,能量大於禁帶寬度的光子便激發出電子和空穴對,這些非平衡的少數載流子在內電場的作用下分離開,在電池的上下兩極累積,這樣電池便可以給外界負載提供電流.
㈣ 半導體為什麼能產生光生電流而一般金屬不能
並非如此,金屬也能產生光電流。
在半導體光敏器件沒有發明之前,就是用金屬材料的光電管專光電管(分屬為真空光電管和充氣光電管兩種)感應光電流的。原理相同,都是利用光子的撞擊動能打擊出載流子,只不過一個是在半導體內,一個是逸出到金屬材料之外。
㈤ 為什麼半導體會產生電流
這叫光伏效應。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶硅,多晶回硅,非晶硅,砷化鎵,硒答銦銅等。它們的發電原理基本相同,現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。當光線照射半導體表面時,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發生了越遷,成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。這個原理多應用於太陽能電池裡。
㈥ 半導體的原理是什麼
原理:
在極低溫度下,半導體的價帶是滿帶(見能帶理論),受到熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶,價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴。空穴導電並不是實際運動,而是一種等效。
電子導電時等電量的空穴會沿其反方向運動。它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴,電子-空穴對消失,稱為復合。
復合時釋放出的能量變成電磁輻射(發光)或晶格的熱振動能量(發熱)。在一定溫度下,電子- 空穴對的產生和復合同時存在並達到動態平衡,此時半導體具有一定的載流子密度,從而具有一定的電阻率。溫度升高時,將產生更多的電子- 空穴對,載流子密度增加,電阻率減小。
(6)這輪半導體為什麼會生擴展閱讀:
半導體的應用
一、在無線電收音機(Radio)及電視機(Television)中,作為「訊號放大器/整流器」用。
二、發展「太陽能(Solar Power)」,也用在「光電池(Solar Cell)」中。
三、半導體可以用來測量溫度,測溫范圍可以達到生產、生活、醫療衛生、科研教學等應用的70%的領域,有較高的准確度和穩定性,解析度可達0.1℃,甚至達到0.01℃也不是不可能,線性度0.2%,測溫范圍-100~+300℃,是性價比極高的一種測溫元件。
四、半導體致冷器的發展, 它也叫熱電致冷器或溫差致冷器, 它採用了帕爾貼效應。
㈦ 半導體材料的生長為什麼要用襯底
一些復雜結構的半導體,正常情況下不好長成單晶,那是由於其沒有很好專的附著點,也不能成核屬,不能憑白提供成核動力啊.更不用說長晶了.
例如,冰雹的形成,有條件了,沒有灰塵小顆粒不能凝結成核的,也不能形成冰雹. 雪花也類似.
所以長晶需要襯底,需要相應的晶格匹配,需要成核點.
需要襯底是必須的,但是關鍵是選擇什麼的襯底,那才是工藝重要環節之一.
㈧ 本徵半導體中的電子空穴為什麼成對產生
既然是本徵半導體,那麼內部就是載流子平衡的。不帶有任何正負電。電子和空穴專個數是相等屬的。
在實際中,是不存在空穴的,空穴產生的原因是由於該處的電子脫離該位置,相當於該處缺少一個電子,為了便於分析,我們就認為該處是空穴。形象的說 就是一個蘿卜一個坑,蘿卜是電子,坑就是空穴。所以電子脫離原子束縛成為自由電子後,就產生一個空穴,因此是成對出現的。
㈨ 什麼是半導體 為什麼晶元要用半導體做
鍺、硅、硒、砷化來鎵及許多自金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導電能力介於導體和絕緣體之間,叫做半導體。
半導體具有一些特殊性質。如利用半導體的電阻率與溫度的關系可製成自動控制用的熱敏元件(熱敏電阻);利用它的光敏特性可製成自動控制用的光敏元件,像光電池、光電管和光敏電阻等。
半導體還有一個最重要的性質,如果在純凈的半導體物質中適當地摻入微量雜質測其導電能力將會成百萬倍地增加。利用這一特性可製造各種不同用途的半導體器件,如半導體二極體、三極體等。
把一塊半導體的一邊製成P型區,另一邊製成N型區,則在交界處附近形成一個具有特殊性能的薄層,一般稱此薄層為PN結。圖中上部分為P型半導體和N型半導體界面兩邊載流子的擴散作用(用黑色箭頭表示)。中間部分為PN結的形成過程,示意載流子的擴散作用大於漂移作用(用藍色箭頭表示,紅色箭頭表示內建電場的方向)。下邊部分為PN結的形成。表示擴散作用和漂移作用的動態平衡。
㈩ 在光的照射下,半導體為什麼會產生電流
半導體( semiconctor),指常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料。半導體在收音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應用。如二極體就是採用半導體製作的器件。半導體是指一種導電性可受控制,范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品,如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上最具有影響力的一種。半導體五大特性∶摻雜性,熱敏性,光敏性,負電阻率溫度特性,整流特性。在形成晶體結構的半導體中,人為地摻入特定的雜質元素,導電性能具有可控性。在光照和熱輻射條件下,其導電性有明顯的變化。半導體是指導電性能介於導體和絕緣體之間的材料。我們知道,電路之所以具有某種功能,主要是因為其內部有電流的各種變化,而之所以形成電流,主要是因為有電子在金屬線路和電子元件之間流動(運動/遷移)。所以,電子在材料中運動的難易程度,決定了其導電性能。常見的金屬材料在常溫下電子就很容易獲得能量發生運動,因此其導電性能好;絕緣體由於其材料本身特性,電子很難獲得導電所需能量,其內部很少電子可以遷移,因此幾乎不導電。而半導體材料的導電特性則介於這兩者之間,並且可以通過摻入雜質來改變其導電性能,人為控制它導電或者不導電以及導電的容易程度。這一點稱之為半導體的可摻雜特性。