EXAMPLE PROBLEM 2 p>>n 高纯硅中掺入磷使产生室温下浓度为1023m3的 载流子。 G三PeH (a)掺杂后的材料为n型还是p型? (b)假设材料中电子与空穴的迁移率分别为0.4 10048m2/V-s,求其室温电导率 Temperature (C) SOLUTION (a)磷为VA族元素,在硅中为电子供体,故1023m3浓 度的载流子应全为电子,这一电子浓度远大于纯材料的 情况(1.33×1016m3,前例)。故此材料为掺杂的n型 温度对电导 率的影响 b)计算电导率时只考虑电子即可: rinsie 103m3)(.6×10-C)0.14m2/V·s) 2240(g·m)2 5010020040060010001500 电子与空穴 minn 温度对 0052 at%. B C为与温度无关的常数,E为带隙能,k为 载流子 Boltzmann's常数 浓度的 六 Extr n>> p plea 由于n哦p大额度增 加,队和队降低很少 温度(K26 p p e p n σ ≅ µ >> 高纯硅中掺入磷使产生室温下浓度为1023 m-3 的 载流子。 (a) 掺杂后的材料为 n型还是 p型? (b) 假设材料中电子与空穴的迁移率分别为0.14 和 0.048 m2/ V -s ，求其室温电导率。 EXAMPLE PROBLEM 2 (a) 磷为VA族元素，在硅中为电子供体，故 1023 m-3 浓 度的载流子应全为电子，这一电子浓度远大于纯材料的 情况(1.33 × 1016 m-3, 前例)。故此材料为掺杂的 n型。 1 23 3 19 2 2240( m) (10 m )(1.6 10 C)(0.14m / V ) − − − = Ω• = n e = × • s σ µe SOLUTION (b) 计算电导率时只考虑电子即可： -200 –100 0 100 400 1000 50 100 200 400 600 1000 1500 Temperature (°C) Temperature (K) 10,000 1,000 100 10 1 0.1 0.01 Electrical conductivity ( Ω-m)-1 温度对电导 率的影响 Intrinsic Intrinsic 0.0052 at% 0013 at% 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 0.014 ln n, p (m-3) 温度 (°C) 电子与空穴(Intrinsic) 空穴(Extrinsic) 电子与空穴(Intrinsic) 空穴(Extrinsic) 0.0052 at% B 0.0013 at% B 温度－1 (K-1) 载流子浓度 (数目/m3) 60 58 56 54 52 50 48 1026 1025 1024 1023 1022 1021 1020 700 100 0 –100 –150 –200 温度对 载流子 浓度的 影响 kT E C g 2 lnσ ≅ − C为与温度无关的常数， Eg 为带隙能，k 为 Boltzmann’s 常数 kT E n p C g 2 ln = ln ≅ '− 由于 n 或 p 大幅度增 加，µe 和 µh 降低很少， 故 e n e n p σ ≅ µ >> p p e p n σ ≅ µ >>