本征激发产生自由电子一空穴对
发布时间:2013/10/13 17:31:57 访问次数:6618
晶体中的共价键具有较强的结合力,若无外界能量的激发,SER2918H-472KL在热力学温度零度(-273℃)时,价电子无力挣脱共价键的束缚,晶体中不存在自由电子,其导电能力相当于绝缘体。
在室温或光的照射下,因热或光的激发,少数价电子可以获得足够的能量而挣脱共价键的束缚成为自由电子,同时在原来共价键上,留下相同数量的空穴,这种现象称为本征激发。在本征半导体中,每激发出来一个自由电子,就必然在共价键上留下一个空穴。可见,自由电子和空穴总是相伴而生,成对出现,称为自由电子一空穴对,如图1.1.2所示。自由电子带负电荷,空穴因原子失去电子而产生,故带正电荷。由于它们都是携带电荷的粒子,又称为载流子。在没有外加电场作用时;自由电子和空穴的运动是杂乱无章的,不会形成电流。
图1.1.1硅或锗晶体的共价键结构 图1.1.2本征激发产生自由电子一空穴对
当半导体两端加上外电场时,半导体中的载流子将产生定向运动,称为漂移运动。其内部将出现两部分电流:一部分是自由电子在外电场作用下逆电场方向运动形成的电子电流;另一部分是空穴在外电场作用下顺电扬方向运动形成的空穴电流。由于自由电子和空穴所带的电荷极性相反,它们的运动方向也是相反的,而形成的电流方向则是一致的,即流过外电路的电流等于两者之和。温度越高,本征激发产生的自由电子一空穴对越多,即载流子数目越多,产生的电流越大。
在半导体中,同时存在着电子导电和空穴导电,这是半导体导电方式的最大特点。
晶体中的共价键具有较强的结合力,若无外界能量的激发,SER2918H-472KL在热力学温度零度(-273℃)时,价电子无力挣脱共价键的束缚,晶体中不存在自由电子,其导电能力相当于绝缘体。
在室温或光的照射下,因热或光的激发,少数价电子可以获得足够的能量而挣脱共价键的束缚成为自由电子,同时在原来共价键上,留下相同数量的空穴,这种现象称为本征激发。在本征半导体中,每激发出来一个自由电子,就必然在共价键上留下一个空穴。可见,自由电子和空穴总是相伴而生,成对出现,称为自由电子一空穴对,如图1.1.2所示。自由电子带负电荷,空穴因原子失去电子而产生,故带正电荷。由于它们都是携带电荷的粒子,又称为载流子。在没有外加电场作用时;自由电子和空穴的运动是杂乱无章的,不会形成电流。
图1.1.1硅或锗晶体的共价键结构 图1.1.2本征激发产生自由电子一空穴对
当半导体两端加上外电场时,半导体中的载流子将产生定向运动,称为漂移运动。其内部将出现两部分电流:一部分是自由电子在外电场作用下逆电场方向运动形成的电子电流;另一部分是空穴在外电场作用下顺电扬方向运动形成的空穴电流。由于自由电子和空穴所带的电荷极性相反,它们的运动方向也是相反的,而形成的电流方向则是一致的,即流过外电路的电流等于两者之和。温度越高,本征激发产生的自由电子一空穴对越多,即载流子数目越多,产生的电流越大。
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