本征半導(dǎo)體有復(fù)合中心嗎 本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的區(qū)別?
本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的區(qū)別?區(qū)別本質(zhì)一個是精純的單質(zhì),一個一并加入了雜質(zhì)而不極純!極純的單晶半導(dǎo)體稱作本證半導(dǎo)體。用于可以制造半導(dǎo)體器件的純硅和鍺也是晶體,向其中參加雜質(zhì)是雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜志半導(dǎo)體聽從
本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的區(qū)別?
區(qū)別本質(zhì)一個是精純的單質(zhì),一個一并加入了雜質(zhì)而不極純!極純的單晶半導(dǎo)體稱作本證半導(dǎo)體。用于可以制造半導(dǎo)體器件的純硅和鍺也是晶體,向其中參加雜質(zhì)是雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜志半導(dǎo)體聽從參入的雜質(zhì)相同可統(tǒng)稱N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。
金屬只有一種載流子,本征半導(dǎo)體有兩種載流子為什么本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力不如金屬?
本征半導(dǎo)體雖然有兩種載流子,可是數(shù)量有限,導(dǎo)電性能不確實(shí)。摻雜半導(dǎo)體使得載流子濃度很明顯能提高,所以導(dǎo)電性要大嚇增強(qiáng)。
什么是費(fèi)米能級?
溫度為絕對零度時固體能帶中蘊(yùn)滿電子的更高能級。廣泛EF它表示。是對固體試樣,由于真空能級與表面情況有關(guān),易轉(zhuǎn)變,因此用該能級另外參考能級。電子生克制化能是指電子處能級與費(fèi)米能級的能量差。
作用
作為費(fèi)米-狄拉克分布函數(shù)中兩個重要的是參量的費(fèi)米能級EF,本身判斷整個系統(tǒng)能量以及載流子分布的重要作用。
①在半導(dǎo)體中,而費(fèi)米能級(化學(xué)勢)也不是真正的的能級,即不肯定會是允許的單電子能級(即不當(dāng)然是公有化狀態(tài)的能量),所以我它可以像束縛態(tài)的能級差不多,也可以正處于能帶的任何位置,肯定也可以處在禁帶之中。
對于絕緣體和半導(dǎo)體,費(fèi)米能級則正處于禁帶中間。特別是本征半導(dǎo)體和絕緣體,因?yàn)樗鼈兊膬r(jià)帶是塞滿了價(jià)電子(占據(jù)概率為100%)、導(dǎo)帶是幾乎空著的(奪取概率為0%),則它們的費(fèi)米能級趁著東南邊禁帶中央(占據(jù)概率為50%)。況且溫度升高時,本征催發(fā)而再產(chǎn)生出了電子-載流子對,但因此導(dǎo)帶中提高的電子數(shù)等于零價(jià)帶中減少的電子數(shù),則禁帶中央的能級仍舊是占據(jù)地概率為50%,所以才本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級的位置不隨溫度而改變,依然東南邊禁帶中央。
②費(fèi)米能級只不過起到了衡量能級被電子占據(jù)地的概率大小的一個標(biāo)準(zhǔn)的作用。在EltEF時,f(E)dstrok1/2;在EgtEF時,f(E)lt1/2;在EEF時,f(E)1/2。譬如,當(dāng)(E–EF)a85kT時,f(E)lt0.007,即比EF高5kT的能級被電子占有的概率只有0.7%。而,EF的高低(位置)就反映了能帶中的某個能級有無被電子所占有的情況。費(fèi)米能級上電子占據(jù)的概率就為50%。
在溫度不比較高時,EF以上的能級基本上是空著的(或者,導(dǎo)帶那是如此,其中的自由電子很少很少),EF以下的能級基本上是被電子占滿了的(.例如,價(jià)帶就塞滿了價(jià)電子,其中的自由空穴一般很少);在EF以上、并越靠近EF(即E-EF越?。┑哪芗?,被電子所占據(jù)地的概率就越大。這對n型半導(dǎo)體,因?yàn)閷?dǎo)帶中有較低的電子(多數(shù)載流子),則費(fèi)米能級EF必將東面導(dǎo)帶底(EC);同樣,摻入施主雜質(zhì)的濃度越高,費(fèi)米能級就越靠近導(dǎo)帶底。
③上述事項(xiàng)分布函數(shù)f(E)是指電子占據(jù)能帶(導(dǎo)帶)中某個能級的概率(電子的能量越往上越高)。假如是再討論電子空穴載流子的話(空穴的能量越往后面越高),那么就應(yīng)是相對應(yīng)于價(jià)帶中某個能級所空的(即還沒有被電子占據(jù)地)的概率。
對于p型半導(dǎo)體,只不過價(jià)帶中有較少的自由空穴(多數(shù)載流子),則表面態(tài)EF在價(jià)帶頂(EV)之上、并肯定能夠接近EV;這時,價(jià)帶中越是東面EF的的能級,就被載流子占有的概率越大;同樣,加入添加劑受主的雜質(zhì)濃度越高,費(fèi)米能級就越西面價(jià)帶頂。
反正,凡是EF西面導(dǎo)帶底的半導(dǎo)體肯定能夠是電子導(dǎo)電為主兼顧的n型半導(dǎo)體,大多數(shù)EF西面價(jià)帶頂?shù)陌雽?dǎo)體必定是p型半導(dǎo)體導(dǎo)電偏于的p型半導(dǎo)體。不過,假如EF在禁帶中央,即四種載流子三個占下導(dǎo)帶能級和價(jià)帶能級的概率互相垂直,則兩種載流子的數(shù)量也就差不多吧相等,那么這就必定是本征半導(dǎo)體,這時的費(fèi)米能級特稱為本征費(fèi)米能級(用EFi它表示,與禁帶中央線Ei完全不同)。
④而費(fèi)米-狄拉克分布函數(shù)是載流子體系正處于熱平衡狀態(tài)下的一種統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。但,也只能在(熱)均衡情況下才可按結(jié)構(gòu)此分布函數(shù),另外也僅有在這時費(fèi)米能級才有意義。事實(shí)上,費(fèi)米能級其實(shí)就是熱平衡電子系統(tǒng)的一個熱力學(xué)函數(shù)——化學(xué)勢。導(dǎo)致在熱平衡狀態(tài)下整個系統(tǒng)具備統(tǒng)一的化學(xué)勢,但整個電子系統(tǒng)、即使是急切的混合體系,在熱達(dá)到平衡時也必定具高統(tǒng)一的一條費(fèi)米能級。