影响半导体禁带宽度的因素主要有两种:温度与掺杂浓度。(以si、Ge、GaAs半导体为主)
1、半导体禁带宽度具有负温度系数:
从原子到晶体,经过价键杂化(即:sp3杂化),一条原子能级一般对应多个能带。当温度升高时,晶体的原子间距增大,能带宽度虽然变窄,但禁带宽度却是减小的。(这里解释一下,虽然原子间距增大了,并且能带宽度变窄了,但是此时有多条能带,相对来说,禁带宽度是变小的);
2、掺杂浓度升高时,由于杂质能级的出现,可能导致禁带宽度变窄:
其实这一点从本质来解释是不太好理解的,我这里举个例子,再给出我个人的一些理解,希望可以帮助你理解这一点。例:在BJT中,发射区高掺杂会导致禁带宽度变窄。我个人理解是,有了杂质能级的加入,导电性增强,就像把禁带宽度一分为二,原先的阻碍减少了一部分,相当于禁带宽度变窄了。(纯属个人理解)
禁带宽度越大,电势差越大。PN结的电势差与半导体施主和受主掺杂浓度有关,在温度一定时,掺杂浓度越大,电势差越大;PN结的电势差与半导体的禁带宽度有关,禁带宽度越大,本征载流子浓度越小,电势差越大;PN结的电势差与半导体的温度有关,温度越高,电势差越大。欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云
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