本征半导体的载流子浓度

3 k 0T 4
ln
mp m
* n
*
最后通过计算可算出本征载流子浓度为:
N c N V
n
i

p

i
n
0

p
0

1/2
Eg exp － 2k T 0
结论
通过讨论可以得到： 1、半导体的禁带宽度越大，同样温度下本征载流子 浓度也越低，则器件的工作温度也就越高； 2、半导体掺杂浓度越高，转变为本征半导体的温度 也越高，则器件的最高工作温度也相应要高些。 总之：本征载流子浓度随温度的迅速变化，所以 本征材料制作的器件性能就很不稳定。 对于掺杂半导体，温度越高，越可能转化为本征 半导体。
本征激发 本征半导体的电中性条件
本征激发条件下，电子和空穴成对出现，因此 导带中电子的浓度应等于价带中空穴的浓度 。 即 n0 = p0
本征半导体的电中性条件和费米能级的确定
由电中性条件可确定费米能级 ，
Ec EF N c exp － K 0T E F EV N V exp － K 0T
本征半导体的导电特性
由激发产生的电子和空穴称为自由载流子， 它们在外电场作用下产生定向运动而形成电子导 电和空穴导电两种电流，这种混合型导电称为本 征导电。
本征半导体的载流子浓度
T=0K时，价带中全部量子态都被电子占据，而导带 中的量子态都是完全空的 T>0K后，本征半导体的价带中的电子激发到导带， 同时在价带中产生等量空穴。
本征半导体
本征半导体：
指完全不含杂质且无晶格缺陷，仅依赖 本征载流子导电的纯净半导体。
本征半导体的导电性强弱随载流子浓度的变化 而变化。
本征半导体的导电原理
本征半导体的导电过程是依赖于从满的 价带到空的导带所激发的电子和由此在价带 中产生的空穴。这种激发可以有能给满带电 子提供能量大于禁带宽度的任意物理作用。
由此式可以解出EF,并用Ei表示本征半导体的费米能级，则得：
E i＝ E F
把Nc和Nv的表示式：
1来自百度文库
E c＋ E v ＋ k 0 T ln 2 2
1
NV Nc
Nc
2 m 2
n
k 0T
3

3/2
h
NV
2
3/2 2 m P k 0T 3

h
代入得：
E i＝ 1 2
E C ＋ E v ＋
用玻耳兹曼分布分析本征半导体的 载流子浓度
院系：物理科学与技术学院 班级：物理08-2班 姓名：谷媛媛 学号：08110102006
论文设计的目的和意义
在生产、生活、科技、军事等领域半导体器件发挥 着不可替代的作用。随着越来越多的地方需要半导体， 它还将继续发展下去。 因此，研究、讨论、总结本征半导体物理的特性， 对了解半导体物理的发展现状和推动半导体物理研究有 所帮助。 而要了解本征半导体的导电性等性质就要知道 本征半导体中载流子浓度变化的规律。 ——这就是本论文所讨论的中心。