什么是内在半导体和外在半导体?

介于两者之间的材料的电性能绝缘子以及导体被称为半导体材料。半导体的最佳例子是Si和Ge。半导体分为两种类型的即内在半导体和外在半导体(P型和N型)。内在类型是纯种半导体,而广泛的类型包括制造导电的杂质。在室温下,内在的电导率将变为零,而外在的电导率将变得几乎没有导电性。本文讨论了内在的概述半导体以及具有掺杂和能带图的非本征半导体。

内在半导体是什么?

固有的半导体定义是,一种非常纯净的半导体是一种固有类型。在能带概念上,这种半导体的电导率在室温下将变为零,如下图所示。本征半导体的例子是硅和锗。


内在半导体
内在半导体

在上面的能带图中,导带为空,价带为满。一旦温度升高,就可以向它提供一些热能。所以来自价带的电子通过离开价带被供给到导带。

能源乐队
能源乐队

在从价到传导频带到达的同时将电子流动是随机的。在晶体内形成的孔也可以自由地在任何地方流动。因此,该半导体的行为将显示负TCR(温度耐力系数)。当温度升高时,TCR意味着,材料的电阻率将会降低,并且电导率将增加。

节能图
节能图

什么是外在半导体?

为了使半导体具有导电性,然后加入一些杂质,这就是所谓的外部半导体。在室温下,这种半导体会传导很小的电流;然而,它无助于使各种电子设备。因此,为了使半导体导电,可以通过掺杂过程在材料中加入少量适当的杂质。

外在半导体
外在半导体

兴奋剂

将杂质添加到半导体的过程称为掺杂。添加到材料中的杂质量必须在外部半导体制剂中控制。通常,可以将一种杂质原子添加到半导体的108个原子中。


通过添加杂质,NO。可以增加孔或电子以使其导电。例如,如果五价杂质包括在纯半导体中加入5个价电子,则不是NO。电子将存在。基于添加的杂质种类,外部半导体可以分为n型半导体和p型半导体等两种类型。

本征半导体中的载流子浓度

在这种类型的半导体中,一旦价值损坏了共价键并进入导电带,比两种电荷载流子将产生像孔和游离的电子。
没有。对于每个单位体积内的电子在导带内,否则no。价带内每个单位体积空穴的载流子浓度称为本征半导体中的载流子浓度。同样,载流子浓度可以定义为no。对于传导带内的每一个单位体积的电子。价带内每个单位体积的空穴的浓度称为空穴载流子浓度。

在内在类型中,在传导频带内产生的电子可以等同于NO。在价带内产生的孔。因此,电子载体的浓度相当于空穴载体的浓度。所以它可以作为

Ni = n = p

其中n为载流子的浓度,P为空穴载流子的浓度,ni为本征载流子的浓度

在价带中,空穴的浓度可记为

P = Nv e -(eF-e.V/ kBT

在导带中,电子的浓度可以写成

n = p = nc e - (eC-e.F/ kBT

在上面的方程中,' KB '是玻尔兹曼常数

't'是内在半导体的总温度

'NC'是导通带内的状态的有效密度。

“Nv”是价带内的有效态密度。

内在半导体的电导率

该半导体的行为在零温度下是完美的绝缘体。因为在该温度下,导通带是空的,所以价带充满并且用于传导,没有电荷载体。然而,在室温下,热能可能足以制造巨大的不。电子孔对。每当将电场施加到半导体时,然后由于电子在一个方向和孔内的孔内的移动,所以电子流量将在那里

对于金属,电流密度将是j =nqeμ.

纯半导体中由于空穴和电子流动而产生的电流密度可表示为

约= nqEµn

JP =PQEμ.p

上式中,n为电子浓度,q为空穴/电子上的电荷,p为空穴浓度,E为外加电场,µn为电子迁移率和'μp是孔移动性。

整个电流的密度是

J = Jn + Jp

= nqEµn+ pqEµp

我=量化宽松政策(nµn+ pµp)

其中j =Σe,那么等式将是

Σe==量化宽松政策(nµn+ pµp)

Σ= q(nμn+ pµp)

这里的σ是半导体的电导率

没有。等于no。在纯半导体的空穴中n=p=ni

'ni'是固有材料的载体浓度,所以

J=Q(Niμ.n+倪µp)

纯半导体电导率将是

σ.=Q(Niμ.n+倪µp)

σ.=qni(µnp)

因此,纯半导体的电导率主要取决于内在半导体和电子和孔移动性。

常见问题

1)。什么是内在和外在的半导体?

纯类型的半导体是内在型,而外在的半导体是,可以加入杂质以使其导电的半导体。

2)内在型的例子有哪些?

它们是硅和锗

3)。外部半导体的类型是什么?

它们是p型和n型半导体

4)。在电子制造中使用的外部内星半导体?bob足球体育app

因为外部类型的电导率与内在的相比高。因此这些适用于设计晶体管,二极管等。

5)本征电导率是多少?

在半导体中,杂质和结构缺陷具有极低的浓度被称为本征的导电性。

因此,这是关于内在半导体的概述与掺杂的外部半导体和能带图。这是一个对你的问题,内在的温度是多少?

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