(三)杂质半导体中的载流子浓度 本征半导体中载流子由本征激发产生:n=p 掺杂半导体中(NorP)→掺杂越多→多子浓度↑→少子浓度↓ 杂质半导体载流子由两个过程产生:杂质电离→多子 本征激发→少子 由半导体理论可以证明,两种载流子的浓度满足以下关系: 1热平衡条件:温度一定时,两种载流子浓度积之,等于本征浓度的平方。 N型半导体:若以n表示电子(多子),pn表示空穴(少子) 则有nnpn=n P型半导体:P表示空穴(多子),n表示电子浓度(少子) P.=n. 2电中性条件:整块半导体的正电荷量与负电荷量恒等。 N型:N表示施主杂质浓度,则:nn=N+pn P型 k表示受主杂质浓度,Pp=NA+n 由于一般总有N。>>PnNA>>np 所以有N型 °}多子浓度 且:pn≈n2Nb P型:PpNA n≈n:2/N 少子浓度 多子浓度等于掺杂浓度 少子浓度与本征浓度n2有关 与温度无关 迫温度升高而增加,是半导体 元件温度漂移的主要原因 返回
（三）杂质半导体中的载流子浓度 本征半导体中载流子由本征激发产生：ni=pi 掺杂半导体中（N or P）→掺杂越多→多子浓度↑→少子浓度↓ 杂质半导体载流子由两个过程产生： 杂质电离→多子 本征激发→少子 由半导体理论可以证明，两种载流子的浓度满足以下关系： 1 热平衡条件：温度一定时，两种载流子浓度积之，等于本征浓度的平方。 N型半导体：若以nn表示电子（多子），pn表示空穴（少子） 则有 nn .pn=ni 2 P型半导体：pp表示空穴（多子），np表示电子浓度（少子） Pp .np=ni 2 2 电中性条件：整块半导体的正电荷量与负电荷量恒等。 N型： No表示施主杂质浓度，则：nn=No+pn P型： NA表示受主杂质浓度， Pp=NA+np 由于一般总有No>>pn NA>>np 所以有 N型：nn ≈No 且： pn ≈ ni 2/ND P型：pp ≈NA np ≈ni 2/NA 多子浓度等于掺杂浓度 少子浓度与本征浓度ni 2有关， 与温度无关 随温度升高而增加，是半导体 元件温度漂移的主要原因 多子浓度 少子浓度 返回
1.1.3漂移电流与扩散电流 半导体中有两种载流子:电子和空穴,这两种载流子的定向运动会引起导 电电流。 引起载流子定向运动的原因有两种 由于电场而引起的定向运动一漂移运动。(漂移电流) 由于载流子的浓度梯度而引起的定向运动—扩散运动(扩散电流) (一)漂移电流( drift current) 在电子浓度为n,空穴浓度为p的半导体两端外加电压V,在电场E的作 用下,空穴将沿电场方向运动,电子将沿与电场相反方向运动: E 空穴的平均漂移速度:v≡vnE 电子的平均漂移速度 三 OO 其中U,和为空穴和电子的迁移率 (单位电场强度下载流子的平均漂移速度) 所以〔空穴的电流密度:J=pvp=uqpE 电子的电流密度:Jm=qnvn≡unqn其中q为电子电荷量 总的漂移电流密度:J=Jt+Jm=(up+unm)qE 返回
1. 1 . 3 漂移电流与扩散电流 半导体中有两种载流子：电子和空穴，这两种载流子的定向运动会引起导 电电流。 引起载流子定向运动的原因有两种： 由于电场而引起的定向运动――漂移运动。（漂移电流） 由于载流子的浓度梯度而引起的定向运动――扩散运动（扩散电流） （一）漂移电流（drift current） 在电子浓度为n,空穴浓度为p的半导体两端外加电压V，在电场E的作 用下，空穴将沿电场方向运动，电子将沿与电场相反方向运动： E V ● ● ● ○ ● ● ○ ○○ ○ ○ ○ ○ ○○ ○ ○ ○ ○ ○○ ○ ○ ○ ○ ○○ ○ ○ ● ● ● ● ● 空穴的平均漂移速度：vp =up . E 电子的平均漂移速度：vn =-un . E 其中up和un为空穴和电子的迁移率 （单位电场强度下载流子的平均漂移速度） 所以 空穴的电流密度：Jpt=q.p.vp =up .q.p.E 电子的电流密度：Jnt=-q.n.vn =un .q.n.E 其中 q 为电子电荷量 总的漂移电流密度：Jt =Jpt+Jnt=(up .p+un .n)qE 返回