载流子浓度随温度的变化

时间:09-16人气:15作者:行走天空

载流子浓度随温度升高而显著增加。室温下,硅的载流子浓度约为10^10每立方厘米,加热到300摄氏度时可达10^16每立方厘米。金属导体中,电子受热激发,导电能力增强;半导体材料中,热能打破共价键,产生电子-空穴对。绝缘体在极高温度下也能出现少量载流子,但浓度远低于半导体。温度每升高10摄氏度,半导体载流子浓度大约翻一番。

温度变化直接影响载流子的迁移率。低温下,晶格振动减弱,载流子散射减少,迁移率提高。锗在77开尔文时迁移率是室温时的3倍。高温时,晶格振动加剧,载流子平均自由程缩短,电阻率上升。某些材料如砷化镓在特定温度区间会出现负电阻现象。超导材料在接近绝对零度时,电阻完全消失,载流子可以无阻碍流动。

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