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文档简介

p型半导体的载流子浓度低温弱电离区：强电离（饱和区）：过渡区：高温本征激发区；（同前）1、杂质半导体的载流子浓度载流子浓度当杂质电离远大于本征激发时，对于室温下的Si，此区间的掺杂浓度需满足：少子浓度多子浓度T↑，n0>>ND，p0>>ND电中性条件：n0=p0杂质浓度越高，达到本征激发起主要作用的温度也越高。n型硅中电子浓度与温度关系低温弱电离，施主杂质电离产生导带电子T增加，费米能级从施主能级以上下降到以下ED－EF>k0T，饱和区T增加，本征激发作用加强，过渡区，EF下降电子由杂质电离和本征激发共同作用T增加，本征激发作用为主，EF下降到禁带中线载流子浓度急剧上升高温本征激发区弱电离中等电离强电离本征激发与杂质激发共存本征激发为主饱和区P型半导体多子浓度少子浓度ECEVEFEAEi区别何在?本征半导体由定义：本征载流子浓度：费米能级：基本在禁带正中N型半导体多子浓度少子浓度ECEVEFEDEi讨论：杂质半导体的载流子浓度和费米能级由温度和杂质浓度所决定。（与本征区别）对于杂质浓度一定的半导体，随着温度的升高，载流子则是从以杂质电离为主要来源过渡到以本征激发为主要来源的过程，EF从杂质能级附近→禁带中线处。温度一定时，费米能级的位置由杂质的种类和浓度决定，费米能级的位置反映导电类型和掺杂水平。不同掺杂情况下的费米能级电子填充水平最低，EF最低强p型弱p型本征弱n型强n型过渡区导带电子来源于全部杂质电离和部分本征激发

强电离（饱和）导带电子浓度等于施主浓度高温本征激发区

n0>>ND

p0>>ND

同上中间电离导带电子从施主电离产生p0=0n0=弱电离导带电子从施主电离产生费米能级载流子浓度电中性特征思考题：指出所示曲线不同的区域特征思考题：估算一下室温时硅中某施主杂质达到全部电离时

(90％)的杂质浓度上限。思考题：杂质基本上全部电离(90％)所需的温度？思路：强电离区全部电离：代入EF未电离取10％杂质电离能关于器件的工作温度一般半导体中，载流子主要来源于杂质电离，而将本征激发忽略不计。在本征载流子浓度没有超过杂质电离所提供的载流子浓度的温度范围，杂质全部电离，载流子浓度是一定的，器件才能稳定工作。每一种半导体材料制成的器件都有一定的极限工作温度，超过这一温度，本征激发占主要地位，器件就失效了。硅器件的极限工作温度520K，锗（370K，Eg小），GaAs（720K，Eg比Si大），适宜于制造大功率器件。本征载流子浓度随温度迅速变化，器件性能不稳定，所以制造半导体器件一般都用含有适当杂质的半

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