半导体电阻率

1半导体电阻率

半导体电阻率

半导体的电阻率是其电导率（Conductivity）的倒数。电导率σ是单位电场作用下所产生的电流密度的大小，单位为[Ω-cm]或S/cm。电阻率ρ=1/σ，单位是1/[Ω-cm] 。

（1）决定电阻率的因素：

电阻率与晶向有关。对于各向异性的晶体，电导率是一个二阶张量，共有27个分量。特别，对于Si之类的具有立方对称性的晶体，电导率可以简化为一个标量的常数（其他二阶张量的物理量都是如此）。

电导率的大小决定于半导体载流子浓度n和载流子迁移率μ：σ= nqμ。对于掺杂

浓度不均匀的扩散区的情况，往往采用平均电导率的概念；在不同的扩散浓度分布（例如高斯分布或余误差分布等）情况下，已经作出了平均电导率与扩散杂质表面浓

度之间的关系曲线，可供查用。

（2）电导率与温度的关系：

决定电导率温度关系的主要因素是载流子浓度和迁移率。

在低温下：由于载流子浓度指数式增大（施主或受主杂质不断电离），而迁移率

也是增大的（电离杂质散射作用减弱之故），所以这时电导率随着温度的升高是上升

的（即电阻率下降）。

在室温下：由于施主或受主杂质已经完全电离，则载流子浓度不变，但迁移率将

随着温度的升高而降低（晶格振动加剧，导致声子散射增强所致），所以电导率将随

着温度的升高而减小（即电阻率增大）。

在高温下：这时本征激发开始起作用，载流子浓度将指数式地很快增大，虽然这

时迁移率仍然随着温度的升高而降低（晶格振动散射散射越来越强），但是这种迁移

率降低的作用不如载流子浓度增大的强，所以总的效果是电导率随着温度的升高而上

升（即电阻率下降）。

半导体开始本征激发起重要作用的温度，也就是电阻率很快降低的温度，该温度

往往就是所有以pn结作为工作基础的半导体器件的最高工作温度（因为在该温度下，pn结即不再存在）；该温度的高低与半导体的掺杂浓度有关，掺杂浓度越高，因为多数载流子浓度越大，则本征激发起重要作用的温度——半导体器件的最高工作温度也

就越高。所以，若要求半导体器件的温度稳定性越高，其掺杂浓度就应该越大