為什麼將自然界導電性能中等的半導體材料製成本徵半導體,導電性能極差,又將其摻雜,改善導電性

2022-05-29 19:17:22 字數 2852 閱讀 3146

1樓:

由於金屬的分相效應較弱,而半導體的分相效應較強,因此半導體成為製冷材料的主要原料。

半導體製冷技術的應用原理是基於帕賽爾原理。2023年,法國科學家帕提厄發現了半導體的冷卻效應。parstick原理,也被稱為「parstick效益」,是利用兩種不同的導體,利用a和b組成的電路來直流電,從而在電路的連線處產生焦耳熱,並釋放一些其他的熱量。

現在你看到另乙個關節不是在釋放熱量,而是在吸收熱量。這種現象是可逆的。只要改變電流的方向,就可以調節放熱和吸熱的操作。

電流的強度與吸收和釋放的熱量以及半導體本身的性質之間存在著正比關係。

2樓:是皮皮拐啊

由於金屬材料的帕爾帖效應是相對較弱的,而半導體材料基於帕爾帖原理執行,所產生的效應也會更強一些,所以,在製冷的材料中,半導體就成為了主要的原料。

半導體製冷技術的應用原理是建立在帕爾帖原理的基礎上的。2023年,法國科學家帕爾帖發現了半導體製冷作用。帕爾貼原理又被稱為是」帕爾貼效益「,就是將兩種不同的導體充分運用起來,使用a和b組成的電路,通入直流電,在電路的接頭處可以產生焦耳熱,同時還會釋放出一些其它的熱量。

此時就會發現,另乙個接頭處不是在釋放熱量,而是在吸收熱量。這種現象是可逆的,只要對電流的方向進行改變,放熱和吸熱的執行就可以進行調節,電流的強度與吸收的熱量和放出的熱量之間存在正比例關係,與半導體自身所具備的性質也存在關係。

3樓:流水輪迴

因為製造半導體器件和積體電路時,最重要的是要很好地控制摻入的雜質的種類和數量(濃度);而且有些雜質對半導體載流子的影響也很不好(例如減短壽命、降低遷移率)。為了達到能夠可控的摻雜和去掉有害雜質,就必須事先把作為原始材料的si片提純——使之成為本徵半導體。否則就難以實現有目的地摻雜和做好器件和電路。

4樓:匿名使用者

製成本徵半導體是為了講自然界中的半導體材料進行提純,然後人工摻雜,通過控制摻雜的濃度就可以控制半導體的導電性,以達到人們的需求

在製造半導體器件時,為什麼先將導電性能介於導體和絕緣體之間的矽或鍺製成本徵半導體

5樓:匿名使用者

是為了實現人工控制其導電性能。

製成本徵半導體之後,再用滲透的方法加入三價或者五價元素,通過控制加的濃度,來達到人工控制其導電性能的目的。

6樓:曠清俊

摻雜的最終目的乙個是改變其導電能力,另乙個是形成pn結。pn結特性是一切半導體器件特性的根源。

7樓:月球車飛翔

摻入雜質後,在本徵半導體與雜質半導體中間就形成了pn結,

在p型半導體中有許多帶正電荷的空穴和帶負電荷的電離雜質。在電場的作用下,空穴是可以移動的,而電離雜質(離子)是固定不動的。n 型半導體中有許多可動的負電子和固定的正離子。

當p型和n型半導體接觸時,在介面附近空穴從p型半導體向n型半導體擴散,電子從n型半導體向p型半導體擴散。空穴和電子相遇而復合,載流子消失。因此在介面附近的結區中有一段距離缺少載流子,卻有分布在空間的帶電的固定離子,稱為空間電荷區。

p 型半導體一邊的空間電荷是負離子,n 型半導體一邊的空間電荷是正離子。正負離子在介面附近產生電場,這電場阻止載流子進一步擴散,達到平衡。

在pn結上外加一電壓,如果p型一邊接正極,n型一邊接負極,電流便從p型一邊流向n型一邊,空穴和電子都向介面運動,使空間電荷區變窄,電流可以順利通過。如果n型一邊接外加電壓的正極,p型一邊接負極,則空穴和電子都向遠離介面的方向運動,使空間電荷區變寬,電流不能流過。這就是pn結的單向導電性。

pn結加反向電壓時,空間電荷區變寬,區中電場增強。反向電壓增大到一定程度時,反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流,則電流會大到將pn結燒毀。

反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機構有兩種,即隧道擊穿(也叫齊納擊穿)和雪崩擊穿,前者擊穿電壓小於6v,有負的溫度係數,後者擊穿電壓大於6v,有正的溫度係數。pn結加反向電壓時,空間電荷區中的正負電荷構成乙個電容性的器件。

它的電容量隨外加電壓改變。

根據pn結的材料、摻雜分布、幾何結構和偏置條件的不同,利用其基本特性可以製造多種功能的晶體二極體。如利用pn結單向導電性可以製作整流二極體、檢波二極體和開關二極體,利用擊穿特性製作穩壓二極體和雪崩二極體;利用高摻雜pn結隧道效應製作隧道二極體;利用結電容隨外電壓變化效應製作變容二極體。使半導體的光電效應與pn結相結合還可以製作多種光電器件。

如利用前向偏置異質結的載流子注入與復合可以製造半導體雷射二極體與半導體發光二極體;利用光輻射對pn結反向電流的調製作用可以製成光電探測器;利用光生伏特效應可製成太陽電池。此外,利用兩個pn結之間的相互作用可以產生放大,振盪等多種電子功能。pn結是構成雙極型電晶體和場效應電晶體的核心,是現代電子技術的基礎。

在二級管中廣泛應用

由於雜質半導體主要靠多子導電,其溫度特性要遠好於本徵半導體,這是為什麼?

8樓:廣鴻勤先本

你說的導電性能好是指電阻率低.電阻率主要決定於材料中載流子的濃度和遷移率,兩者均與雜質濃度和溫度有關係.

當不進行摻雜時,為純半導體材料(本徵半導體),其導電是需要特殊外界條件的(比如溫度),本徵半導體的電阻率隨溫度增加單調下降.

對於雜質半導體:

摻雜雜質使其導電性能變好主要是由於摻雜特定雜誌和雜質電力提供載流子,載流子濃度增加從而電阻率降低,導電性能變好.但其也與溫度有很大關係

溫度很低時,本徵激發忽略,主要由雜質電離提供載流子,它隨溫度公升高而增加;散射主要由電離雜質決定,遷移率隨溫度公升高增大,所以電阻率下降.

溫度繼續公升高,雜質全部電離,本徵激發還不顯著時,載流子基本不變,晶格振動是主要影響因素,遷移率隨溫度公升高而降低,所以電阻率隨溫度公升高而增大.

繼續公升高到本徵激發很快增加時,本徵激發稱為主要影響因素,表現出同本證半導體相同的特徵.

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