本征激发是指本征半导体中

时间:09-17人气:25作者:爱坐枫林晚

本征激发是本征半导体中电子从价带跃迁到导带的过程,产生电子-空穴对。这种激发不需要杂质参与,纯硅在室温下每立方厘米约有10^10个电子获得足够能量摆脱共价键束缚。锗的本征激发能更小,仅需0.67电子伏特,而硅需要1.12电子伏特。温度升高会显著增强本征激发,半导体器件因此需要考虑散热问题。纯净的砷化镓在300K时本征载流子浓度达到约10^7每立方厘米,远低于硅的10^10数量级。

本征激发导致半导体导电能力大幅提升。纯净的锗片在25℃电阻率约为47欧姆·厘米,加热到100℃时降至约0.03欧姆·厘米。光照射也能引发本征激发,太阳能电池利用这一原理将光能转化为电能。硅光电池在标准光照条件下可产生0.5伏特电压。本征半导体材料纯度要求极高,杂质浓度需低于10^8每立方厘米,否则杂质会主导导电特性,掩盖本征激发效果。

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