在本徵半導體載流子公式中T 300k,矽材料的本徵載流子濃度為多少?

時間 2021-06-08 07:37:28

1樓:愛笑的小淵

本徵半導體中,導帶中的電子濃度值等於價帶中的空穴濃度值。本徵半導體中的電子濃度和空穴濃度分別表示為ni,pi。通常稱他們是本徵電子濃度和本徵空穴濃度。

因為ni=pi,所以通常簡單地用ni表示本徵載流子濃度。計算公式如下:

ni=NcNvexp[-Eg/kT]

查表得Nc=2.8*10∧19㎝-3

Nv=1.04*10∧19㎝-3

Eg=1.12eV

k=8.62*10∧-5eV/K

帶入可得

ni≈6.7*10∧9㎝-3

但是當T=300K時,矽的ni公認值約為1.5*10∧10㎝-3。這一差異可能來自以下原因:

首先,有效質量值是低溫下進行的迴旋共振實驗測定的。既然有效質量為實驗測定值,而且它是粒子在晶體中運動情況的度量,那麼這個引數就可能和溫度有關。其次,半導體的狀態密度函式是由三維無限深勢阱中的電子模型推廣出來的。

這個理論函式也可能與實驗結果不太吻合。

在300K情況下其他材料的公認值

Sini=1.5*10∧10㎝-3

GaAs ni=1.8*10∧6㎝-3Geni=2.4*10∧13㎝-3

對於平衡態的半導體,電子濃度 空穴濃度 載流子濃度的平方。請問此時載流子濃度怎麼測量?

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