本征半导体与载流子

发布者:admin 发布时间:2019-10-30 04:11 浏览次数:

  ;;; 完全纯净且具有晶体结构的半导体称GRM155R71H332KA01D为本征半导体。晶体原子间的共价键具有很强的结合力,在绝对温度为零度时,价电子不能挣脱共价键的束缚,也就不能自由移动,此时半导体不导电。当温度升高或光照增强时,少数价电子获得能量从而挣脱共价键的束缚,成为自由电子,在原来的共价键的相应位置留下一个空位,这个空位称为“空穴”。如图1-14所示,其中A处为空穴,B处为自由电子。因为自由电子与空穴是成对出现的,所以称为电子空穴对,此时整个原子对外仍然呈现电中性,这种现象就称为本征激发。;;;;;;;;;;;; ;;;;;;

  ;;; 由于共价键A处出现了空穴,在外加电场或其他能源的作用下,邻近的价电子就容易填补到这个空穴中,使该价电子原来所在共价键的位置形成一个空穴,如图1-14中C处,这样空穴便从A处移至C处;同样,邻近的价电子(图1-14中D处)又填补到这个新的空穴,空穴又从C处移到D处。因此,空穴可以在半导体中自由移动,实质上是价电子填补空穴的运动(二者运动方向相反)。从自由电子的角度来看,其定向移动会形成电流;从空穴的角度来看,其可看成是一种带正电荷的载流子,所带的电量与电子相等,符号相反,其定向移动也会形成电流。

  ;;; 可见,在本征半导体中存在两种载流子:带负电荷的电子载流子和带正电荷的空穴载流子。

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