本征激發(fā)產(chǎn)生自由電子一空穴對
發(fā)布時間:2013/10/13 17:31:57 訪問次數(shù):6535
晶體中的共價鍵具有較強(qiáng)的結(jié)合力,若無外界能量的激發(fā),SER2918H-472KL在熱力學(xué)溫度零度(-273℃)時,價電子無力掙脫共價鍵的束縛,晶體中不存在自由電子,其導(dǎo)電能力相當(dāng)于絕緣體。
在室溫或光的照射下,因熱或光的激發(fā),少數(shù)價電子可以獲得足夠的能量而掙脫共價鍵的束縛成為自由電子,同時在原來共價鍵上,留下相同數(shù)量的空穴,這種現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。在本征半導(dǎo)體中,每激發(fā)出來一個自由電子,就必然在共價鍵上留下一個空穴?梢,自由電子和空穴總是相伴而生,成對出現(xiàn),稱為自由電子一空穴對,如圖1.1.2所示。自由電子帶負(fù)電荷,空穴因原子失去電子而產(chǎn)生,故帶正電荷。由于它們都是攜帶電荷的粒子,又稱為載流子。在沒有外加電場作用時;自由電子和空穴的運(yùn)動是雜亂無章的,不會形成電流。
圖1.1.1硅或鍺晶體的共價鍵結(jié)構(gòu) 圖1.1.2本征激發(fā)產(chǎn)生自由電子一空穴對
當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電場時,半導(dǎo)體中的載流子將產(chǎn)生定向運(yùn)動,稱為漂移運(yùn)動。其內(nèi)部將出現(xiàn)兩部分電流:一部分是自由電子在外電場作用下逆電場方向運(yùn)動形成的電子電流;另一部分是空穴在外電場作用下順電揚(yáng)方向運(yùn)動形成的空穴電流。由于自由電子和空穴所帶的電荷極性相反,它們的運(yùn)動方向也是相反的,而形成的電流方向則是一致的,即流過外電路的電流等于兩者之和。溫度越高,本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子一空穴對越多,即載流子數(shù)目越多,產(chǎn)生的電流越大。
在半導(dǎo)體中,同時存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電,這是半導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最大特點(diǎn)。
晶體中的共價鍵具有較強(qiáng)的結(jié)合力,若無外界能量的激發(fā),SER2918H-472KL在熱力學(xué)溫度零度(-273℃)時,價電子無力掙脫共價鍵的束縛,晶體中不存在自由電子,其導(dǎo)電能力相當(dāng)于絕緣體。
在室溫或光的照射下,因熱或光的激發(fā),少數(shù)價電子可以獲得足夠的能量而掙脫共價鍵的束縛成為自由電子,同時在原來共價鍵上,留下相同數(shù)量的空穴,這種現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。在本征半導(dǎo)體中,每激發(fā)出來一個自由電子,就必然在共價鍵上留下一個空穴?梢姡杂呻娮雍涂昭ǹ偸窍喟槎,成對出現(xiàn),稱為自由電子一空穴對,如圖1.1.2所示。自由電子帶負(fù)電荷,空穴因原子失去電子而產(chǎn)生,故帶正電荷。由于它們都是攜帶電荷的粒子,又稱為載流子。在沒有外加電場作用時;自由電子和空穴的運(yùn)動是雜亂無章的,不會形成電流。
圖1.1.1硅或鍺晶體的共價鍵結(jié)構(gòu) 圖1.1.2本征激發(fā)產(chǎn)生自由電子一空穴對
當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電場時,半導(dǎo)體中的載流子將產(chǎn)生定向運(yùn)動,稱為漂移運(yùn)動。其內(nèi)部將出現(xiàn)兩部分電流:一部分是自由電子在外電場作用下逆電場方向運(yùn)動形成的電子電流;另一部分是空穴在外電場作用下順電揚(yáng)方向運(yùn)動形成的空穴電流。由于自由電子和空穴所帶的電荷極性相反,它們的運(yùn)動方向也是相反的,而形成的電流方向則是一致的,即流過外電路的電流等于兩者之和。溫度越高,本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子一空穴對越多,即載流子數(shù)目越多,產(chǎn)生的電流越大。
在半導(dǎo)體中,同時存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電,這是半導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最大特點(diǎn)。
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