導帶中存在的自由電子和價帶中存在的自曲空穴數(shù)量相當
發(fā)布時間:2019/4/9 21:31:36 訪問次數(shù):1802
中電子的能量也越大,二者之間的束縛能就越小,因此所需要的熱激摻雜可以使半導體材料中載流子濃度顯著增加,提高材料的導電性。
是沒有摻雜時,產(chǎn)生本征載流子的情形,即導帶中存在的自由電子和價帶中存在的自曲空穴數(shù)量相當,沒有空間電荷。中通過摻雜電子受體(即強氧化性物質(zhì)),使半導體價帶附近引人空置能級LUMOA,因而通過熱激發(fā)過程,電子由主體材料HoMo能級轉(zhuǎn)移到客體材 料LUMoA能級,半導體材料中出現(xiàn)過?昭,形成p型載流子中通過摻雜電子給體(即強還原劑),使半導體的導帶附近引人填充電子的能級HOMOD,通過熱激發(fā)過程,電子由客體HOMOD轉(zhuǎn)移到半導體導帶
LUMO,半導體導帶中出現(xiàn)過剩電子,形成n型載流子。
給出了n型摻雜半導體的載流子濃度刀以及費米能級EF隨溫度的變化曲線?梢钥闯,在較低溫度的“凍結”區(qū)域,n型半導體的費米能級在半導體導帶底端和給體引人能級之間,保持不變。因為溫度較低,只有摻雜給體對載流子有貢獻。這時通過熱激發(fā)方式產(chǎn)生的從給體到半導體導帶的電子躍遷概率也較低。由此,體系載流子濃度隨著溫度的降低而降低曲線斜率為在溫度較高的耗盡區(qū)即,載流子的貢獻仍然來自于摻雜給體。這時,摻雜給體完全被氧化,即電子已經(jīng)最大限度地轉(zhuǎn)移到半導體的導帶上,因此載流子濃度保持不變,為蝻,而摻雜體系費米能級隨著溫度的增大呈降低趨勢,逐漸靠近半導體的本征費米能級。在溫度更高的本征區(qū)域,除了摻雜給體對載流子的貢獻外,半導體的本征載流子也被激發(fā),因此載流子的濃度隨溫度的升高而急劇增大,log刀~Γ丬曲線斜率為《氓)/2庀,此時體系費米能級與半導體的本征費米能級接近。在有機半導體中,由于能隙cg)較大,很難通過熱激發(fā)仇o來產(chǎn)生本征載流子,因此通常觀測不到本征區(qū)域。
中電子的能量也越大,二者之間的束縛能就越小,因此所需要的熱激摻雜可以使半導體材料中載流子濃度顯著增加,提高材料的導電性。
是沒有摻雜時,產(chǎn)生本征載流子的情形,即導帶中存在的自由電子和價帶中存在的自曲空穴數(shù)量相當,沒有空間電荷。中通過摻雜電子受體(即強氧化性物質(zhì)),使半導體價帶附近引人空置能級LUMOA,因而通過熱激發(fā)過程,電子由主體材料HoMo能級轉(zhuǎn)移到客體材 料LUMoA能級,半導體材料中出現(xiàn)過?昭,形成p型載流子中通過摻雜電子給體(即強還原劑),使半導體的導帶附近引人填充電子的能級HOMOD,通過熱激發(fā)過程,電子由客體HOMOD轉(zhuǎn)移到半導體導帶
LUMO,半導體導帶中出現(xiàn)過剩電子,形成n型載流子。
給出了n型摻雜半導體的載流子濃度刀以及費米能級EF隨溫度的變化曲線?梢钥闯,在較低溫度的“凍結”區(qū)域,n型半導體的費米能級在半導體導帶底端和給體引人能級之間,保持不變。因為溫度較低,只有摻雜給體對載流子有貢獻。這時通過熱激發(fā)方式產(chǎn)生的從給體到半導體導帶的電子躍遷概率也較低。由此,體系載流子濃度隨著溫度的降低而降低曲線斜率為在溫度較高的耗盡區(qū)即,載流子的貢獻仍然來自于摻雜給體。這時,摻雜給體完全被氧化,即電子已經(jīng)最大限度地轉(zhuǎn)移到半導體的導帶上,因此載流子濃度保持不變,為蝻,而摻雜體系費米能級隨著溫度的增大呈降低趨勢,逐漸靠近半導體的本征費米能級。在溫度更高的本征區(qū)域,除了摻雜給體對載流子的貢獻外,半導體的本征載流子也被激發(fā),因此載流子的濃度隨溫度的升高而急劇增大,log刀~Γ丬曲線斜率為《氓)/2庀,此時體系費米能級與半導體的本征費米能級接近。在有機半導體中,由于能隙cg)較大,很難通過熱激發(fā)仇o來產(chǎn)生本征載流子,因此通常觀測不到本征區(qū)域。
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