半导体随温度电阻率逐渐变小,为什么?
问题描述：
半导体随温度电阻率逐渐变小,为什么?
答
以硅为例,在一定的温度范围内,半导体的电阻率随温度的升高,而变小.因为半导体价带上的电子,随着温度的升高,不断地被激发到导带,使载流子的数量增加,其导电性得到不断加强,电阻率变小；
当温度上升到一定高度,价带电子的激发到了极限,同时晶格的热振动加剧,对载流子的散射作用也增强.这时,随着温度的进一步升高,半导体的电阻率则反而会增大.是一个循环过程吗？低到高，+温，再到低，+温，再到高？以实际应用的掺杂单晶硅为例：1-较低温度时，温度升高，电阻率下降。这时载流子的增加以杂质的激发为主；2-温度再升高，杂质的激发完毕，本征激发不明显。这时晶格的热振动使载流子的散射加剧，电阻率随温升而上升；3-温度再升高，本征激发为主，载流子增加。这时电阻率随温升而下降；4-温度再升高，晶格的热振动散射使载流子迁移率的下降效果，超过载流子的增加效果。这时电阻率随温升而上升。正常使用半导体器件，不应该使温度上升到“3-本征激发”的阶段。