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本征激發
來源:互聯網

本征激發是指當半導體從外界獲得一定的能量,如高于禁帶寬度的光子照射,電子從價帶頂端躍遷到導帶底端,產生自由電子和自由空穴的現象。本征激發的容易程度受到禁帶寬度的影響。本征半導體是指沒有雜質和缺陷的半導體單晶,在高溫下雜質半導體也可以轉變為本征半導體,此時兩種載流子(電子和空穴)同樣都對導電起作用。

簡介

當半導體的溫度T>0K時,有電子從價帶激發到導帶去,同時價帶中產生了空穴,這就是所謂的本征激發。

一般來說,半導體中的價電子不完全像絕緣體中價電子所受束縛那樣強,如果能從外界獲得一定的能量(如光照、溫升、電磁場激發等),一些價電子就可能掙脫共價鍵的束縛而成為近似自由的電子(同時產生出一個空穴),這就是本征激發。這是一種熱學本征激發,所需要的平均能量就是禁帶寬度。

本征激發還有其它一些形式。如果是光照使得價電子獲得足夠的能量、掙脫共價鍵而成為自由電子,這是光學本征激發(豎直躍遷);這種本征激發所需要的平均能量要大于熱學本征激發的能量——禁帶寬度。如果是電場加速作用使得價電子受到高能量電子的碰撞、發生電離而成為自由電子,這是碰撞電離本征激發;這種本征激發所需要的平均能量大約為禁帶寬度的1.5倍。

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