三、热平衡载流子浓度: 当温度一定时,上述本征激发和复合在某一热平衡载流 子浓度值(即单位体积内的载流子数)上达到动态平衡。 n,表示热平衡自由电子浓度值 P,表示热平衡空穴浓度值 可以证明,热平衡载流子浓度值 n,或p;为: 3 -Ego ni=pi=AT2e2kT 单位为cm3
三、热平衡载流子浓度: 当温度一定时,上述本征激发和复合在某一热平衡载流 子浓度值(即单位体积内的载流子数)上达到动态平衡。 ni pi kT E i i g o n p AT e 2 2 3 − = = 表示热平衡自由电子浓度值 表示热平衡空穴浓度值 可以证明,热平衡载流子浓度值 ni 或 pi 为: 单位为 −3 cm
3 -Ego ni=pi=AT2e 2kT 式中:A是常数 3 硅为:3.88×1016cm3K2 锗为:1.76×1016cm-3K2 k是波尔兹曼常数 8.63×10-5eV/K=1.38×10-23J/K(J为焦耳) E是T=0K时,禁带宽度。 硅为:1.21eV 锗为:0.785eV
kT E i i g o n p AT e 2 2 3 − = = 2 3 16 3 3.88 10 − − cm K 2 3 1 6 3 1.76 10 − − cm K eV K J K 5 23 8.63 10 1.38 10 − − = 式中:A是常数 硅为: 锗为 : k是波尔兹曼常数 (J为焦耳) Ego是T= 0 K 时,禁带宽度。 硅为:1.21eV 锗为:0.785eV
由上式可知:热平衡载流子浓度值与温度有关,即随温 度升高,而迅速增大,导电能力也相应增大。 例如、当T=300K时,可求得: 硅 n≈1.5×1010cm3 锗h,≈2.4×1013cm3 必须指出:热平衡载流子浓度值n(或p)的数值虽然 很大,但它仅占原子密度很小的百分数。 例如:硅的原子密度为4.96×1022cm3 说明本征半导体的导电能力是很低的
由上式可知:热平衡载流子浓度值与温度有关,即随温 度升高,而迅速增大,导电能力也相应增大。 例如 、 当 T = 300 K 时,可求得: 硅 10 3 1.5 10 − ni cm 锗 13 3 2.4 10 − ni cm 必须指出: 热平衡载流子浓度值ni (或pi )的数值虽然 很大,但它仅占原子密度很小的百分数。 例如:硅的原子密度为 22 3 4.96 10 − cm 说明本征半导体的导电能力是很低的