空穴导电的实质

问题描述:

空穴导电的实质
模电书上说,在外加电场时,本征半导体的电流是*电子的电流与空穴电流之和.是否可以这么理解:有7种动作:
1、*电子----在*空间中沿电场定向运动;
2、*电子----在*空间中沿电场定向运动并偶然填补空穴;
3、*电子----由于热运动做无规则运动;
4、价电子----由于热激发变成*电子----在*空间中沿电场定向运动
5、价电子----由于热激发变成*电子----由于热运动做无规则运动;
6、价电子----由于热激发变成*电子----填补空穴;
7、价电子----填补空穴;
所以,电子的归宿只有3种,在*空间中沿电场定向运动、由于热运动做无规则运动、填补空穴.无规则运动不形成电流对导电无帮助,所以电流的来源于电子两种运动归宿的统计结果!

首先要明确一点,空穴只是为了形象描述半导体导电机理而定义的一种物质,本身是并不存在了.空穴的定义以及移动实质上是由电子的移动产生的一种状态.比如在电场作用下,一个电子沿从A运动到B,看起来同时也是B上的空位(...本征半导体在绝对零度的时候是不导电的(价带是满带,导带无电子),也就是说本征半导体导带中的电子本身就是价带电子通过热激发、光照或电场下的离子碰撞等,被激发到导带的(同时出现空穴,也就是所谓的电子空穴对)。所以你单独把价带热激发到导带的*电子当做一个类型是不准确的。*电子与价带激发到导带的*电子是包含与被包含的关系。而且半导体的导带电子的移动与金属中*电子的移动是不一样的。半导体中导带电子的运动本身就是不断填补空穴的过程,比如A原子的电子填补B原子的空穴,B原子的电子填补C原子的空穴,朝电场方向串行运动,形成电子电流,同样,反方向形成空穴电流。因此,1和2是一种导电机理。4,5,6被1,2,3包含了。7中的价电子必须通过能带跃迁去填补空穴,与6重复。当然,对于掺杂半导体来说,因为存在施主或者受主能级,电子的跃迁更容易,因此导电性好非常多。建议去学习固体物理中的能带理论,对理解这个非常有帮助。而且能带理论是理解半导体载流子运动最重要理论之一。