溫度升高到多少是半導體強電離區

1. 溫度升高對導體和半導體性能的影響

溫度升高對導體和半導體的影響是不同的。溫度升高會造成導體晶格熱運動加劇，會造成電阻的升高，因此導體多具有正的電阻溫度系數。而對半導體來說，則由於溫度的升高，使得載流子數量增多，遷移率加快，因而電阻變小。與此同時，漏電流也會增加。溫度過高會使其性能劣化。

2. 電子和空穴的雜質半導體載流子濃度（n型）

n型半導體中存在著帶負電的導帶電子(濃度為n0)、帶正電的價帶空穴(濃度為p0)和離化的施主雜質(濃度為nD+)，因此電中性條件為
一般求解此式是有困難的。
實驗表明，當滿足Si中摻雜濃度不太高並且所處的溫度高於100K左右的條件時，那麼雜質一般是全部離化的，這樣電中性條件可以寫成
一般Si平面三極體中摻雜濃度不低於5×1014cm-3，而室溫下Si的本徵載流子濃度ni為1.5×1010cm-3，也就是說在一個相當寬的溫度范圍內，本徵激發產生的ni與全部電離的施主濃度ND相比是可以忽略的。這一溫度范圍約為100～450K，稱為強電離區或飽
和區，對應的電子濃度為
一般n型半導體的EF位於Ei之上Ec之下的禁帶中。
EF既與溫度有關，也與雜質濃度ND有關：
一定溫度下摻雜濃度越高，費米能級EF距導帶底Ec越近； 如果摻雜一定，溫度越高EF距Ec越遠，也就是越趨向Ei。圖5是不同雜質濃度條件下Si中的EF與溫度關系曲線。
n型半導體中電離施主濃度和總施主雜質濃度兩者之比為
越小，雜質電離越多。所以摻雜濃度ND低、溫度高、雜質電離能ΔED低，雜質離化程度就高，也容易達到強電離，通常
以I+=nD+/ND=90%作為強電離標准。經常所說的室溫下雜質全部電離其實忽略了摻雜濃度的限制。
雜質強電離後，如果溫度繼續升高，本徵激發也進一步增強，當ni可以與ND比擬時，本徵載流子濃度就不能忽略了，這樣的溫度區間稱為過渡區。
處在過渡區的半導體如果溫度再升高，本徵激發產生的ni就會遠大於雜質電離所提供的載流子濃度，此時，n0>>ND，p0>>ND，電中性條件是n0=p0，稱雜質半導體進入了高溫本徵激發區。在高溫本徵激發區，因為n0=p0，此時的EF接近Ei。
可見n型半導體的n0和EF是由溫度和摻雜情況決定的。
雜質濃度一定時，如果雜質強電離後繼續升高溫度，施主雜質對載流子的貢獻就基本不變了，但本徵激發產生的ni隨溫度的升高逐漸變得不可忽視，甚至起主導作用，而EF則隨溫度升高逐漸趨近Ei。
半導體器件和集成電路就正常工作在雜質全部離化而本徵激發產生的ni遠小於離化雜質濃度的強電離溫度區間。
在一定溫度條件下，EF位置由雜質濃度ND決定，隨著ND的增加，EF由本徵時的Ei逐漸向導帶底Ec移動。
n型半導體的EF位於Ei之上，EF位置不僅反映了半導體的導電類型，也反映了半導體的摻雜水平。
圖6是施主濃度為5×1014cm-3 的n型Si中隨溫度的關系曲線。低溫段(100K以下)由於雜質不完全電離，n0隨著溫度的上升而增加；然後就達到了強電離區間，該區間n0=ND基本維持不變；溫度再升高，進入過渡區，ni不可忽視；如果溫度過高，本徵載流子濃度開始占據主導地位，雜質半導體呈現出本徵半導體的特性。
如果用nn0表示n型半導體中的多數載流子電子濃度，而pn0表示n型半導體中少數載流子空穴濃度，那麼n型半導體中
也就是說在器件正常工作的較寬溫度范圍內，隨溫度變化少子濃度發生顯著變化，因此依靠少子工作的半導體器件的溫度性能就會受到影響。對p型半導體的討論與上述類似。

3. 半導體物理

T=77k 低溫弱電離 n0=[(NdNc/2)^(1/2)]exp(△ED/2k0T) Nc正比於T^3/2
△ED=0.044eV
T=300k 強電離區 n0=Nd；
T=500k 過渡區 ni^2=n0*p0; n0=Nd+p0聯立求解；
T=800k 高溫本徵區 n0=p0=ni>>Nd

4. 半導體溫度越高，導電性能越( 強還是弱)，為什麼。

一般情況下，半導體溫度升高，導電性能增強，因為它呈正溫度系數上升，價電子在溫度升高時，獲得更多能量，掙脫束縛，成為自由電子，導電性能故而增強。

5. 半導體物理77K 處於低溫弱點離區嗎

屬於，一般室溫即可稱為強電離區而零度以下可以稱為中間電離區，100k左右及更低溫度屬於低溫弱電離區

6. 半導體的導電能力隨溫度升高而

熱敏性。熱敏性拼音： [rè mǐn xìng] 基本解釋： 當外界溫度升高時，半導體導電能力增加，當外界溫度降低時，半導體導電能力降低。半導體的這種特性叫熱敏性。半導體是導電能力介於導體和絕緣體之間的物質.它的重要特性表現在以下幾個方面：熱敏性半導體材料的電阻率與溫度有密切的關系。溫度升高，半導體的電阻率會明顯變小。例如純鍺（Ge），溫度每升高10度，其電阻率就會減少到原來的一半。光電特性很多半導體材料對光十分敏感。無光照時，不易導電；受到光照時，就變的容易導電了。例如，常用的硫化鎘半導體光敏電阻，在無光照時電阻高達幾十兆歐，受到光照時電阻會減小到幾十千歐。半導體受光照後電阻明顯變小的現象稱為「光導電」。利用光導電特性製作的光電器件還有光電二極體和光電三極體等。近年來廣泛使用著一種半導體發光器件--發光二極體，它通過電流時能夠發光，把電能直接轉成光能。目前已製作出發黃，綠，紅，藍幾色的發光二極體，以及發出不可見光紅外線的發光二極體。另一種常見的光電轉換器件是硅光電池，它可以把光能直接轉換成電能，是一種方便的而清潔的能源。 攙雜特性純凈的半導體材料電阻率很高，但摻入極微量的「雜質」元素後，其導電能力會發生極為顯著的變化。例如，純硅的電阻率為214×1000歐姆/厘米，若摻入百萬分之一的硼元素，電阻率就會減小到0.4歐姆/厘米。因此，人們可以給半導體摻入微量的某種特定的雜質元素，精確控制它的導電能力，用以製作各種各樣的半導體器件。