半导体随温度电阻率逐渐变小,为什么?

半导体随温度电阻率逐渐变小,为什么?
物理人气:255 ℃时间:2019-08-18 00:50:38
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以硅为例,在一定的温度范围内,半导体的电阻率随温度的升高,而变小.因为半导体价带上的电子,随着温度的升高,不断地被激发到导带,使载流子的数量增加,其导电性得到不断加强,电阻率变小;
当温度上升到一定高度,价带电子的激发到了极限,同时晶格的热振动加剧,对载流子的散射作用也增强.这时,随着温度的进一步升高,半导体的电阻率则反而会增大.是一个循环过程吗?低到高,+温,再到低,+温,再到高?以实际应用的掺杂单晶硅为例:1-较低温度时,温度升高,电阻率下降。这时载流子的增加以杂质的激发为主;2-温度再升高,杂质的激发完毕,本征激发不明显。这时晶格的热振动使载流子的散射加剧,电阻率随温升而上升;3-温度再升高,本征激发为主,载流子增加。这时电阻率随温升而下降;4-温度再升高,晶格的热振动散射使载流子迁移率的下降效果,超过载流子的增加效果。这时电阻率随温升而上升。正常使用半导体器件,不应该使温度上升到“3-本征激发”的阶段。
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