半导体的原理是什么?
原则:
在非常低的温度下,半导体的价带是满的(见能带理论)。热激发后,价带中的部分电子会越过禁带,进入能量较高的空带。当空带中有一个电子时,就会变成导带。当价带中缺少一个电子时,就会形成一个带正电荷的空位,这个空位叫做空穴。空穴传导不是一种实际的运动,而是一种等价。
当电子导电时,电荷相等的空穴会向相反的方向移动。它们在外电场作用下产生定向运动,形成宏观电流,分别称为电子传导和空穴传导。这种由于电子-空穴对的产生而产生的混合传导称为本征传导。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,这叫复合。
复合时释放的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能(发热)。在一定温度下,电子-空穴对的产生和复合共存并达到动态平衡。此时,半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。当温度升高时,会产生更多的电子-空穴对,载流子密度增加,电阻率降低。
扩展数据:
半导体的应用
1.在广播和电视中用作“信号放大器/整流器”。
第二,“太阳能发电”的发展也用于“太阳能电池”。
第三,半导体可以用来测量温度。测温范围可达生产、生活、医疗、科研、教学等领域的70%,精度和稳定性高。分辨率可以达到0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能。线性度为0.2%,温度测量范围为-100+。
四、半导体冰箱的发展半导体冰箱也叫热电冰箱或温差冰箱,采用的是珀尔帖效应。
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