本徵半導體為什麼能導電
1. 我想知道為什麼要將半導體變成導電性很差的本徵半導體
這是半導體技術中的基本概念問題,提得好。
因為製造半導體器件和集成電內路時,最容重要的是要很好地控制摻入的雜質的種類和數量(濃度);而且有些雜質對半導體載流子的影響也很不好(例如減短壽命、降低遷移率)。為了達到能夠可控的摻雜和去掉有害雜質,就必須事先把作為原始材料的Si片提純——使之成為本徵半導體。否則就難以實現有目的地摻雜和做好器件和電路。
2. 本徵半導體的導電能力為什麼遠不如摻雜半導體
很高興為你解答
製成本徵半導體是為了講自然界中的半導體材料進行提純,然後版人工摻雜權,通過控制摻雜的濃度就可以控制半導體的導電性,以達到人們的需求
本徵半導體的導電能力很低,因為他們只含有很少的熱運動產生的載流子.
某種雜質的添加能極大的增載入流子的數目,所以摻雜質的半導體導電能力好.
例如
摻有磷的半導體就是一種摻雜半導體.假設硅晶體中已摻入少量的磷.磷原子進入了原本該由硅原子佔有的晶體結構中的位置.磷,作為第5組元素,由5個價電子.磷原子共享了4個價電子給它周圍的4個硅原子.4對電子對給了磷原子8個共享的電子.加上還有1個未共享的電子,一共由9個價電子.由於原子價層只能容納8個電子,再也放不下第9個電子.這個電子就被磷原子拋了出來,自由地游盪在晶體結構中.每個添加進硅晶體結構中的磷原子能產生一個自由電子.故雜質能增載入流子的數目,使其導電能力加強。
請採納
謝謝
3. 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.
4. 本徵半導體是否導電,為什麼
本徵半導體是是指沒有摻雜的半導體。
在通常的環境下,本徵半導體可以通過本徵激發,使導帶上帶有載流子--電子,而在價帶上帶有相同數量的載流子--空穴。
雖然載流子的濃度遠低於摻雜半導體的載流子濃度,但是本徵半導體的導電性會好於絕緣體,是可以導電。
5. 為什麼將自然界導電性能中等的半導體材料製成本徵半導體,導電性能極差,又將其摻雜, 改善導電性
由於金屬材料的帕爾帖效應是相對較弱的,而半導體材料基於帕爾帖原理運行,所產生的效應也會更強一些,所以,在製冷的材料中,半導體就成為了主要的原料。
半導體製冷技術的應用原理是建立在帕爾帖原理的基礎上的。1334年,法國科學家帕爾帖發現了半導體製冷作用。帕爾貼原理又被稱為是」帕爾貼效益「,就是將兩種不同的導體充分運用起來,使用A和B組成的電路,通入直流電,在電路的接頭處可以產生焦耳熱,同時還會釋放出一些其它的熱量。
此時就會發現,另一個接頭處不是在釋放熱量,而是在吸收熱量。這種現象是可逆的,只要對電流的方向進行改變,放熱和吸熱的運行就可以進行調節,電流的強度與吸收的熱量和放出的熱量之間存在正比例關系,與半導體自身所具備的性質也存在關系。
(5)本徵半導體為什麼能導電擴展閱讀:
本徵半導體不宜用於製作半導體器件,因其製成的器件性能很不穩定。反之,摻入一定量雜質的半導體稱為雜質半導體或非本徵半導體,這是實際用於製作半導體器件及集成電路的材料。
本徵半導體的導電能力很弱,熱穩定性也很差,因此,不宜直接用它製造半導體器件。半導體器件多數是用含有一定數量的某種雜質的半導體製成。根據摻入雜質性質的不同,雜質半導體分為N型半導體和P型半導體兩種。
6. 為什麼本徵半導體導電性會變差
1、這么復說不太嚴謹,對於不同種材料,制比如Si和GaN,本徵Si的導電性要比低摻雜GaN的好。
2、對於同一種半導體,摻雜之後在常溫下雜質電離的載流子比本徵電離的要多,所以摻雜半導體導電性比本徵好。
3、對於一塊摻雜的半導體,隨溫度的升高,而其本徵電離加劇,當本徵電離產生的載流子高於雜質電離時,可以認為才是半導體就是一塊本徵半導體,而溫度升高載流子受到晶格散射的影響也會加劇,所以導電性會變差,而更致命的是此時半導體的導電類型發生了變化,對於一般靠PN結組成的器件,這會導致器件的失效。
7. 為什麼雜質半導體導電性可控而本徵半導體不可控
因為自然界中的半導體的導電性不易控制,而慘雜後的本徵半導體容易控制其導電性。制專成本屬征半導體是為了講自然界中的半導體材料進行提純,然後人工摻雜,通過控制摻雜的濃度就可以控制半導體的導電性,以達到人們的需求。本徵半導體一般是指其導電能力主要由材料的本徵激發決定的純凈半導體。更通俗地講,完全純凈的、不含雜質的半導體稱為本徵半導體或I型半導體。主要常見代表有硅、鍺這兩種元素的單晶體結構。
8. 為什麼說本徵半導體在低溫時是絕緣體
本徵半導體是指結構完整的純凈的半導體(譬如單晶硅)
本徵半導體在一定溫度下,原子最外層電子有可能脫離共價鍵的束縛,從而成為自由電子,留下一個原來束縛電子的地方,叫空穴,電子帶負電荷,空穴帶正電荷(原來電中性的原子少了一個電子,帶正電荷,我們也就叫空穴帶正電荷了)
脫離束縛的電子(自由電子)的移動可以導電,空穴周圍的價電子(注意是價電子,不是脫離束縛的自由電子)填補空穴,又會形成空穴的移動(價電子移動,空穴向相反方向移動),所以本徵半導體中自由電子和空穴都是帶電荷的可移動的粒子,稱為載流子(所謂載流子就是在外加電場下能做定向運動的粒子,也就是說有載流子的物質才能導電)。上述產生電子空穴對的過程叫本徵激發,自由電子與空穴重新結合稱為載流子的復合。當本徵激發與載流子復合的速率達到動態平衡時,本徵半導體內載流子濃度就固定不變。
本徵激發與溫度有關,溫度越高,價電子獲得能量越大,就越可能脫離共價鍵束縛,本徵激發就越強,載流子濃度就越高,導電性就越好,而在低溫時,本證激發弱,載流子濃度低,所以可以將本徵半導體看作絕緣體。本徵激發受溫度影響很大,而且本徵半導體本身的導電性就不強,所以實際中的半導體都不是本徵半導體,而是摻雜半導體。
9. 在溫度升高時,本徵半導體的導電能力為什麼會增強
半導體導電是由於價帶的電子躍遷進導帶後,造成了導帶有電子,價帶有空穴,這兩者都可以導電。溫度越高,躍遷幾率越高,空穴和電子濃度越高,導電性也就越強