光伏原理第二章ppt課件-文庫吧資料
2025-01-18 08:51本頁面
【正文】 硅： EG0= K1是與半導(dǎo)體有關(guān)的常數(shù) 硅： ?1016(cm3K3/2) 鍺： ?1016(cm3K3/2) 36 ? 電子空穴對的數(shù)量，當(dāng) T=300K時： 硅： ni= pi=?1010 鍺： ni= pi=?1013 ? 本征半導(dǎo)體中載流子濃度取決于 禁帶寬度和溫度 T， 即半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能對溫度很敏感。 本征半導(dǎo)體 n型半導(dǎo)體 p型半導(dǎo)體 34 電中性條件 整塊半導(dǎo)體的正電荷量與負(fù)電荷量恒等。 ? 使空穴擺脫束縛所需要的能量稱為受主雜質(zhì)電離能 A D VE E E? ? ?EC EV ED Eg AE?EV－－ 價帶能級 EC－－ 導(dǎo)帶能級 ED－－ 施主能級 Eg－－ 帶隙寬度 ? ?32 自補(bǔ)償效應(yīng) ? 有些半導(dǎo)體中，既有 n型雜質(zhì)又有 p型雜質(zhì) ? N型雜質(zhì)和 P型雜質(zhì)先相互補(bǔ)償，稱為自補(bǔ)償效應(yīng)。 ? 常用的 3 價雜質(zhì)元素有硼、鎵、銦等 ? III族雜質(zhì)在硅中電離時，能夠釋放空穴而產(chǎn)生導(dǎo)電空穴并形成負(fù)電中心，稱為受主雜質(zhì)。 ? 電子稱為多數(shù)載流子 (簡稱多子 )，空穴稱為少數(shù)載流子 (簡稱少子 )。 27 施主電離能和施主能級 ? 多余的價電子束縛在正電中心 P＋ 的周圍，但這種束縛作用比共價鍵的弱得多，只要很少的能量就可以使它擺脫束縛，形成導(dǎo)電電子。 ? 常用的 5 價雜質(zhì)元素有磷、銻、砷等。 價帶 導(dǎo)帶 禁帶 空穴 傳導(dǎo)電子 23 實(shí)際晶體不是理想情況 ? 1. 原子并不是靜止在具有嚴(yán)格周期性的晶格格點(diǎn)位置上，而是在平衡位置附近振動； ? 2. 半導(dǎo)體材料并不是純凈的，而是含有若干雜質(zhì)； ? 3. 實(shí)際的半導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)并不是完整無缺的，而是存在著各種缺陷：點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷 24 雜質(zhì)半導(dǎo)體 ? 為了控制半導(dǎo)體的性質(zhì)而人為的摻入雜質(zhì)，這些半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體，可以分為： ? N型半導(dǎo)體和 P型半導(dǎo)體 ? 后面以硅摻雜為例子進(jìn)行說明 ? 硅是化學(xué)周期表中的第 IV族元素，每一個硅原子具有四個價電子，硅原子間以共價鍵的方式結(jié)合成晶體。 21 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷 ? 本征半導(dǎo)體 ? n型半導(dǎo)體 ? p型半導(dǎo)體 22 本征半導(dǎo)體 ? 完全純凈、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體稱為本征半導(dǎo)體。 ? ? 11 e xp FfEEkTE????? ????20 ? 費(fèi)米－狄拉克函數(shù)曲線 ? ? 11 e xp FfEEkTE????? ????當(dāng) T0（ K）時，若 E＝ EF ， f（ E）＝ ，因此通常把電子占據(jù)率為 級。 ? g c vE E E??19 允許能態(tài)的占有幾率 關(guān)于電子占據(jù)能級的規(guī)律，根據(jù)量子理論和泡利不相容原理，半導(dǎo)體中電子能級的分布服從 費(fèi)米－狄拉克統(tǒng)計分布規(guī)律。自由電子存在的能帶稱為 導(dǎo)帶 （能導(dǎo)電）。 14 ? Si原子最外層有四個電子：
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