半導體內部的載流子有什麼

Ⅰ 半導體材料中有哪些載流子輸運機制

半導體材料是一類具有半導體性能、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料，其電導率在10（U-3）～10（U-9）歐姆/厘米范圍內。半導體材料是一類具有半導體性能、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料，其電導率在10（U-3）～10（U-9）歐姆/厘米范圍內。正是利用半導體材料的這些性質，才製造出功能多樣的半導體器件。半導體材料是半導體工業的基礎，它的發展對半導體技術的發展有極大的影響。
圖1、 半導體材料圖半導體材料分類半導體材料按化學成分和內部結構，大致可分為以下幾類。1、化合物半導體由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導體材料。它的種類很多，重要的有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等。其中砷化鎵是製造微波器件和集成電的重要材料。碳化硅由於其抗輻射能力強、耐高溫和化學穩定性好，在航天技術領域有著廣泛的應用。3.無定形半導體材料 用作半導體的玻璃是一種非晶體無定形半導體材料，分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種。這類材料具有良好的開關和記憶特性和很強的抗輻射能力，主要用來製造閾值開關、記憶開關和固體顯示器件。2、元素半導體有鍺、硅、硒、硼、碲、銻等。50年代，鍺在半導體中佔主導地位，但 鍺半導體器件的耐高溫和抗輻射性能較差，到60年代後期逐漸被硅材料取代。用硅製造的半導體器件，耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜製作大功率器件。因此，硅已成為應用最多的一種增導體材料，目前的集成電路大多數是用硅材料製造的。3、有機增導體材料已知的有機半導體材料有幾十種，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，目前尚未得到應用 。半導體材料的特性參數對於材料應用甚為重要。因為不同的特性決定不同的用途。
圖2、半導體元件
半導體材料特性
半導體材料的導電性對某些微量雜質極敏感。純度很高的半導體材料稱為本徵半導體，常溫下其電阻率很高，是電的不良導體。在高純半導體材料中摻入適當雜質後，由於雜質原子提供導電載流子，使材料的電阻率大為降低。這種摻雜半導體常稱為雜質半導體。雜質半導體靠導帶電子導電的稱N型半導體，靠價帶空穴導電的稱P型半導體。不同類型半導體間接觸（構成PN結）或半導體與金屬接觸時，因電子（或空穴）濃度差而產生擴散，在接觸處形成位壘，因而這類接觸具有單向導電性。利用PN結的單向導電性，可以製成具有不同功能的半導體器件，如二極體、三極體、晶閘管等。此外，半導體材料的導電性對外界條件（如熱、光、電、磁等因素）的變化非常敏感，據此可以製造各種敏感元件，用於信息轉換。半導體材料的特性參數有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯密度。禁帶寬度由半導體的電子態、原子組態決定，反映組成這種材料的原子中價電子從束縛狀態激發到自由狀態所需的能量。電阻率、載流子遷移率反映材料的導電能力。

Ⅱ 請問什麼叫做載流子

在物理學中，載流子指可以自由移動的帶有電荷的物質微粒，如電子和離子。在半導體物理學中，電子流失導致共價鍵上留下的空位（空穴[1]）被視為載流子。金屬中為電子，半導體中有兩種載流子即電子和空穴。
在電場作用下能作定向運動的帶電粒子。如半導體中的自由電子與空穴，導體中的自由電子，電解液中的正、負離子，放電氣體中的離子等。
"載流子" 在學術文獻中的解釋：
1、不論是N型半導體中的自由電子,還是P型半導體中的空穴,它們都參與導電,統稱為「載流子」.「載流子」導電是半導體所特有的
2、關於氣體導電眾所周知,導體之所以容易導電,是因為「導體中存在大量的可以自由移動的帶電物質微粒,稱為載流子.在外電場的作用下,載流子作定向運動,形成明顯的電流」
在半導體中載運電流的帶電粒子——電子和空穴,又稱自由載流子。在一定溫度下,半導體處於熱平衡狀態,半導體中的導電電子濃度n0和空穴濃度p0都保持一個穩定的數值,這種處於熱平衡狀態下的導電電子和空穴稱為熱平衡載流子。
在本徵半導體中只發生熱激發時,電子數目等於空穴數目,這時熱平衡載流子濃度為

式中m0為電子質量,kg;mn*為電子有效質量,kg; mp*為空穴有效質量,kg;k為玻耳茲曼常數,J/K;Eg為禁帶寬度,eV;ni為本徵載流子濃度,cm-3;T為絕對溫度,K。
對於雜質半導體,N型半導體中的電子和P型半導體中的空穴稱為多數載流子(簡稱多子),而N型半導體中的空穴和P型半導體中的電子稱為少數載流子(簡稱少子)。在強電離的情況下,N型半導體中多子濃度nn及少子濃度pn分別為
P型半導體中多子濃度pp及少子濃度np分別為
上二式中ND為施主雜質濃度,cm-3;NA為受主雜質濃度,cm-3。
如果對半導體施加外界作用(如用光的或電的方法),破壞了熱平衡條件,使半導體處於與熱平衡狀態相偏離的狀態,則稱為非平衡狀態。處於非平衡狀態的半導體,其載流子比平衡狀態時多出來的那一部分載流子稱為非平衡載流子。在N型半導體中,把非平衡電子稱為非平衡多數載流子,非平衡空穴稱為非平衡少數載流子。對P型半導體則相反。在半導體器件中,非平衡少數載流子往往起著重要的作用。
載流子壽命 life time of carriers
非平衡載流子在復合前的平均生存時間,是非平衡載流子壽命的簡稱。在熱平衡情況下,電子和空穴的產生率等於復合率,兩者的濃度維持平衡。在外界條件作用下(例如光照),將產生附加的非平衡載流子,即電子—空穴對;外界條件撤消後,由於復合率大於產生率,非平衡載流子將逐漸復合消失掉,最後回復到熱平衡態。非平衡載流子濃度隨時間的衰減規律一般服從exp(-t/τ)的關系,常數τ表示非平衡載流子在復合前的平均生存時間,稱為非平衡載流子壽命。在半導體器件中,由於非平衡少數載流子起主導作用,因此τ常稱為非平衡少數載流子壽命,簡稱少子壽命。τ值范圍一般是10-1～103μs。復合過程大致可分為兩種:電子在導帶和價帶之間直接躍遷,引起一對電子—空穴的消失,稱為直接復合;電子—空穴對也可能通過禁帶中的能級(復合中心)進行復合,稱為間接復合。每種半導體的r並不是取固定值,將隨化學成分和晶體結構的不同而大幅度變化,因此,壽命是一種結構靈敏參數。τ值並不總是越大越好。對於Si單晶棒和晶體管的靜態特性來說,希望τ值大些。但是,對於在高頻下使用的開關管,卻往往需要摻雜(擴散金),以增加金雜質復合中心,降低τ值,提高開關速度。近年來,在電力電子器件生產中,常用電子束輻照代替摻金,降低τ值。在Si和GaAs材料、器件和集成電路生產過程中,τ值是必須經常檢測的重要參數。

Ⅲ 導體中的，導電的載流子是什麼

導體中的，導電的載流子是自由電子。

導體導電是導體中的自由電荷定向移回動的結果，這些可以答移動的電荷又叫載流子，例如金屬導體中的載流子就是自由電子．

載流子指可以自由移動的帶有電荷的物質微粒，如電子和離子。在半導體物理學中，電子流失導致共價鍵上留下的空位（空穴引）被視為載流子；金屬中為電子，半導體中有兩種載流子即電子和空穴；在電場作用下能作定向運動的帶電粒子，如半導體中的自由電子與空穴，導體中的自由電子，電解液中的正、負離子，放電氣體中的離子等。

Ⅳ 在半導體中存在哪兩種載流子

本徵載流子就是本徵半導體中的載流子，即
電子
和
空穴
，即不是由摻雜所產生出來的載流子。也就是說，內本徵載流子是由熱激發——本徵激發所產生出來的，即是價電子從價帶躍遷到導帶而產生出來的；它們是成對產生的，所以電子和空容穴的濃度始終相等。
本徵半導體，從物理本質上來說，也就是兩種載流子數量相等、都對導電起同樣大小的半導體。因此，未摻雜的半導體是本徵半導體，但是摻有雜質的半導體在一定條件下也可能成為本徵半導體（只要兩種載流子的濃度相等）。
對於摻有雜質的n型或p型半導體，其中的多數載流子主要就是由雜質電離所提供，而其中的少數載流子則是由本徵激發所產生的。因此，在雜質全電離情況下，多數載流子濃度基本上與溫度無關，但少數載流子則隨著溫度將指數式增大。

Ⅳ 半導體中有哪兩種載流子

有電子和空穴兩種載流子

Ⅵ N型半導體中的載流子是什麼

P型半導體中多數載流子是空穴，N型半導體中多數載流子電子，硅二極體的正向導通壓降約0.7v。是多少

Ⅶ 半導體載流子的分類

多數載流子與少數載流子
載流子可區分為多數載流子和少數載流子兩種。譬如，對於n型半導體，其中的電子就是多數載流子，而空穴是少數載流子。實際上，這不僅是數量多少的差異，而更重要的是它們性質上的不同。例如：
①多數載流子主要由摻雜所提供的，則在室溫下，其濃度與溫度的關系不大（雜質全電離），而少數載流子主要由本徵激發所產生，則隨著溫度的升高將指數式增加；
②能夠注入到半導體中去的載流子，或者能夠從半導體中抽出來的載流子，實際上往往是少數載流子，而多數載流子一般是不能注入、也不能抽出的；
③少數載流子能夠在局部區域積累或減少，即可形成一定的濃度梯度，而多數載流子在半導體內部難以積累起來，所以多數載流子的濃度一般都不能改變，從而不能形成濃度梯度。也正因為如此，為了維持半導體電中性，所以在注入了少數載流子的同時，也將增加相同數量的多數載流子，並且它們的濃度梯度也相同；
④因為一般只有少數載流子才能注入和抽出，所以半導體中的非平衡載流子一般也就是少數載流子。非平衡少數載流子可由於復合而消失，因此具有一定的壽命時間（從ns到μs），而多數載流子一般就是熱平衡載流子，其存在的有效時間也就是所謂介電弛豫時間（非常短，常常可忽略）；
⑤少數載流子在濃度梯度驅動下，將一邊擴散、一邊復合，有一個有效存在的范圍——擴散長度（可達nm數量級），而多數載流子的有效存在范圍是所謂Debye屏蔽長度（很短）；
⑥少數載流子主要是擴散運動，輸運電荷的能力決定於其濃度梯度，而多數載流子主要是漂移運動，輸運能力主要是決定於多數載流子濃度和電場；等等。
（4）少數載流子的作用：
少數載流子雖然數量少，但是它所產生的電流卻不一定小，其主要原因就是它們能夠產生很大的濃度梯度，從而可輸運很大的電流。例如數百安培工作電流的SCR就是少數載流子工作的器件，所有BJT 就都是少數載流子工作的器件。相反，多數載流子工作的器件，其電流倒不一定很大。
少數載流子能夠存儲（積累），則對於器件的開關速度有很大影響；而多數載流子的電容效應（勢壘電容）往往是影響器件最高工作頻率的因素。

Ⅷ 在半導體中，不僅有什麼載流子，還有什麼載流子

如果從載流子濃度或摻雜角度說，可分為多數載流子（多子）和少數載流版子（少子）權；
如果從載流子離域性的角度說，可分為自由載流子（free charge carrier或delocalized charge carrier）和俘獲態載流子（trapped charge carrier或localized charge carrier）

Ⅸ 半導體內部的載流子有幾種運動方式，怎樣才能形成電流

半導體內的載流子有三種運動：載流子的擴散運動，載流子的熱運動和載流子的漂移運動。
（1）熱運動
在沒有任何電場作用時，一定溫度下半導體中的自由電子和空穴因熱激發所產生的運動是雜亂無障的，好像空氣中氣體的分子熱運動一樣。由於是無規則的隨機運動，合成後載流子不產生定向位移，從而也不會形成電流。
（2）漂移運動
在半導體的兩端外加一電場E，載流子將會在電場力的作用下產生定向運動。電子載流子逆電場方向運動，而空穴載流子順著電場方向運動。從而形成了電子電流和空穴電流，它們的電流方向相同。所以，載流子在電場力作用下的定向運動稱為漂移運動，而漂移運動產生的電流稱漂移電流。
（3）擴散運動
在半導體中，載流子會因濃度梯度產生擴散。如在一塊半導體中，一邊是N型半導體，另一邊是P型半導體，則N型半導體一邊的電子濃度高，而P型半導體一邊的電子濃度低。反之，空穴載流子是P型半導體一邊高，而N型半導體一邊低。由於存在載流子濃度梯度而產生的載流子運動稱為擴散運動。
滴入水中的墨水會快速地向四周擴散，打開葯品瓶蓋，氣味會很快充滿整個房間等現象，是現實生活中擴散運動的典型例子，是自然界中的一種普遍規律。
由於電子載流子和空穴載流子分別帶負電和正電，擴散運動導致正負電荷搬遷，從而形成電流，這種由擴散運動形成的電流稱擴散電流。

Ⅹ N 型半導體中的載流子是什麼

「多數」載流子-----電子。「少數」載流子-----空穴。