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為什麼半導體器件溫度

發布時間: 2021-03-13 14:25:43

㈠ 請問一下半導體器件溫度升高為什麼會失效啊

關鍵是任何半導體器件都存在一個最高工作溫度,該溫度由兩個方面的內因素來決定:一是半導容體本徵化,二是器件性能劣化。
任何型號的半導體在高溫時都將轉變為本徵半導體——本徵化,結果使得pn結消失;而現在幾乎所有的器件都有pn結(MOS器件中也有源、漏pn結),因此高溫時半導體器件會失效。
對於某些半導體器件,在還沒有出現由於半導體本徵化而引起的失效時,器件性能就已經劣化到不能使用的程度了(例如反向電流大大增加),那麼這時器件的最高工作溫度還將有所降低。

㈡ 為什麼硅半導體器件比鍺半導體的器件工作溫度高

因為硅的禁帶寬度抄比鍺的襲大,且在相同溫度下,鍺的本徵激發強於硅,很容易就達到較高的本徵載流子濃度,使器件失去性能。在通常情況下,要使硅激發的本徵載流子濃度接近摻雜電離的載流子濃度,所需的溫度就要高於同樣情況下的鍺。所以,硅半導體器件比鍺半導體的器件工作溫度高。

(2)為什麼半導體器件溫度擴展閱讀:

半導體禁帶寬度與溫度和摻雜濃度等有關:半導體禁帶寬度隨溫度能夠發生變化,這是半導體器件及其電路的一個弱點(但在某些應用中這卻是一個優點)。半導體的禁帶寬度具有負的溫度系數。例如,Si的禁帶寬度外推到0K時是1.17eV,到室溫時即下降到1.12eV。

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。

㈢ 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。

㈣ 為什麼將為什麼半導體器件的溫度穩定性差

因為半導體器件都是雜質半導體,通常溫度區間(包括常溫值)下器內件工作在雜質的強電容離區,載流子濃度是恆定的,基本不受外界影響;如果溫度太高,半導體載流子以本徵電離為主,則載流子濃度隨外界影響太大,半導體的特性就沒了,像pn結的整流特性和單向導通性,同樣場效應管也不可以正常工作,甚至如果溫度太高,pn結會發生擊穿!
就知道這么多,希望你能滿意!

㈤ 為什麼半導體器件受溫度影響

半導體材料在溫度太低的情況下電子不容易漂移,而溫度太高的話又會無規則漂移,所以就出現死機、燒毀等問題

㈥ 為什麼半導體材料製成的器件都有一定的極限工作溫度

熱敏電阻是指電阻值隨溫度變化而變化的敏感元件。在工作溫度范圍內,電阻值隨溫度上升而增加的是正溫度系數(PTC)熱敏電阻器;電阻值隨溫度上升而減小的是負溫度系數(NTC)熱敏電 熱敏電阻器 阻器。圖中為四種常見的熱敏電阻器的電阻-溫度特性曲線。曲線 1是金屬熱敏電阻器。它的電阻值隨溫度上升而線性增加,電阻溫度系數為+0.004K-1左右。曲線2是普通負溫度系數熱敏電阻器。它的電阻值隨溫度上升而呈指數減小,室溫下的電阻溫度系數為-0.02K-1~-0.06K-1。曲線3是臨界熱敏電阻器(CTR)。它的電阻值在某一特定溫度附近隨溫度上升而急劇減小,變化量達到2~4個數量級。曲線4A和4B是鈦酸鋇系正溫度系數熱敏電阻器。前者為緩變型,室溫下的電阻溫度系數在+0.03~+0.08K-1之間;後者為開關型,在某一較小溫度區間,電阻值急增幾個數量級,電阻溫度系數可達+0.10~+0.60K-1。 1871年西門子公司首先用純鉑製成測溫用鉑熱敏電阻器,之後又出現純銅和純鎳熱敏電阻器。這類純金屬熱敏電阻器有極好的重復性和穩定性。早在1834年以前,M.法拉第就發現硫化銀等半導體材料具有很大的負電阻溫度系數。但直到20世紀30年代,才使用硫化銀、二氧化鈾等材料製成有實用價值的熱敏電阻器。1940年美國J.A.貝克等人發現某些過渡金屬氧化物經混合燒結後,成為具有很大負溫度系數的半導體,而且性能相當穩定。1946年後生產的普通負溫度系數熱敏電阻器,絕大多數是用這種合成氧化物半導體製成的。1954年P.W.哈依曼等人發現添加微量稀土元素的鈦酸鋇陶瓷具有較理想的正電阻溫度系數,以後在此基礎上製成了熱敏電阻器,並發展成系列品種,應用范圍日益擴大。

㈦ 為什麼半導體器件都有一定的極限工作溫度

這個是很好解釋的,有些材料有半導體這個特性,是在一定溫度,濕度等一些列條件下才具有的特性。當溫度升高時,材料內部的分子機構有可能改變,也導致半導體特性減小或者消失。所以一般有其極限工作溫度。

㈧ 為什麼半導體器件的溫度穩定性差是多子還是少子是影響溫度穩定性的主要因素

多子,容易混淆,因為在一個半導體器件里多子也不確定是空穴還是版電子。舉個例子:在pn結中,權p區雜質電離產生空穴,p為多子(p載流子濃度10^18cm^-3);n區雜質電離產生電子,n為多子(10^18cm^-3);常溫下本徵載流子濃度為10^10cm^-3,要控制其濃度值小於10^17cm^-3(假設),保證內電場的存在即pn結的有效性。若要計算溫度極限,利用費米分布函數,就可得到其理論最大工作溫度。
補充一點:咱們常用的半導體器件溫度失效都指高溫。
希望你能滿意!

㈨ 為什麼半導體的溫度不能過高

不能簡單地說,半導體的電阻率是溫度的單調遞減函數.
在溫度較低時,雜質專沒有完全電離,這時隨溫屬度升高,雜質電離增加直到完全電離,這段以載流子增加為主,所以電阻率降低;
隨後溫度升高,雖然本徵激發開始,但載流子遷移率的下降對電阻率的升高影響更大,所以這段會使電阻率升高;
最後,溫度的升高使本徵激發帶來的載流子濃度大大提高,超過了遷移率的下降對電阻率的升高影響,所以這段又會使電阻率降低.

㈩ 為什麼半導體器件的溫度穩定性

多子,容易混淆,因為在一個半導體器件里多子也不確定是空穴還是電子。舉個例子:回在pn結中,p區雜質電離答產生空穴,p為多子(p載流子濃度10^18cm^-3);n區雜質電離產生電子,n為多子(10^18cm^-3);常溫下本徵載流子濃度為10^10cm^-3,要控制其濃度值小於10^17cm^-3(假設),保證內電場的存在即pn結的有效性。若要計算溫度極限,利用費米分布函數,就可得到其理論最大工作溫度。
希望你能滿意!

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