温度升高到多少是半导体强电离区

1. 温度升高对导体和半导体性能的影响

温度升高对导体和半导体的影响是不同的。温度升高会造成导体晶格热运动加剧，会造成电阻的升高，因此导体多具有正的电阻温度系数。而对半导体来说，则由于温度的升高，使得载流子数量增多，迁移率加快，因而电阻变小。与此同时，漏电流也会增加。温度过高会使其性能劣化。

2. 电子和空穴的杂质半导体载流子浓度（n型）

n型半导体中存在着带负电的导带电子(浓度为n0)、带正电的价带空穴(浓度为p0)和离化的施主杂质(浓度为nD+)，因此电中性条件为
一般求解此式是有困难的。
实验表明，当满足Si中掺杂浓度不太高并且所处的温度高于100K左右的条件时，那么杂质一般是全部离化的，这样电中性条件可以写成
一般Si平面三极管中掺杂浓度不低于5×1014cm-3，而室温下Si的本征载流子浓度ni为1.5×1010cm-3，也就是说在一个相当宽的温度范围内，本征激发产生的ni与全部电离的施主浓度ND相比是可以忽略的。这一温度范围约为100～450K，称为强电离区或饱
和区，对应的电子浓度为
一般n型半导体的EF位于Ei之上Ec之下的禁带中。
EF既与温度有关，也与杂质浓度ND有关：
一定温度下掺杂浓度越高，费米能级EF距导带底Ec越近； 如果掺杂一定，温度越高EF距Ec越远，也就是越趋向Ei。图5是不同杂质浓度条件下Si中的EF与温度关系曲线。
n型半导体中电离施主浓度和总施主杂质浓度两者之比为
越小，杂质电离越多。所以掺杂浓度ND低、温度高、杂质电离能ΔED低，杂质离化程度就高，也容易达到强电离，通常
以I+=nD+/ND=90%作为强电离标准。经常所说的室温下杂质全部电离其实忽略了掺杂浓度的限制。
杂质强电离后，如果温度继续升高，本征激发也进一步增强，当ni可以与ND比拟时，本征载流子浓度就不能忽略了，这样的温度区间称为过渡区。
处在过渡区的半导体如果温度再升高，本征激发产生的ni就会远大于杂质电离所提供的载流子浓度，此时，n0>>ND，p0>>ND，电中性条件是n0=p0，称杂质半导体进入了高温本征激发区。在高温本征激发区，因为n0=p0，此时的EF接近Ei。
可见n型半导体的n0和EF是由温度和掺杂情况决定的。
杂质浓度一定时，如果杂质强电离后继续升高温度，施主杂质对载流子的贡献就基本不变了，但本征激发产生的ni随温度的升高逐渐变得不可忽视，甚至起主导作用，而EF则随温度升高逐渐趋近Ei。
半导体器件和集成电路就正常工作在杂质全部离化而本征激发产生的ni远小于离化杂质浓度的强电离温度区间。
在一定温度条件下，EF位置由杂质浓度ND决定，随着ND的增加，EF由本征时的Ei逐渐向导带底Ec移动。
n型半导体的EF位于Ei之上，EF位置不仅反映了半导体的导电类型，也反映了半导体的掺杂水平。
图6是施主浓度为5×1014cm-3 的n型Si中随温度的关系曲线。低温段(100K以下)由于杂质不完全电离，n0随着温度的上升而增加；然后就达到了强电离区间，该区间n0=ND基本维持不变；温度再升高，进入过渡区，ni不可忽视；如果温度过高，本征载流子浓度开始占据主导地位，杂质半导体呈现出本征半导体的特性。
如果用nn0表示n型半导体中的多数载流子电子浓度，而pn0表示n型半导体中少数载流子空穴浓度，那么n型半导体中
也就是说在器件正常工作的较宽温度范围内，随温度变化少子浓度发生显着变化，因此依靠少子工作的半导体器件的温度性能就会受到影响。对p型半导体的讨论与上述类似。

3. 半导体物理

T=77k 低温弱电离 n0=[(NdNc/2)^(1/2)]exp(△ED/2k0T) Nc正比于T^3/2
△ED=0.044eV
T=300k 强电离区 n0=Nd；
T=500k 过渡区 ni^2=n0*p0; n0=Nd+p0联立求解；
T=800k 高温本征区 n0=p0=ni>>Nd

4. 半导体温度越高，导电性能越( 强还是弱)，为什么。

一般情况下，半导体温度升高，导电性能增强，因为它呈正温度系数上升，价电子在温度升高时，获得更多能量，挣脱束缚，成为自由电子，导电性能故而增强。

5. 半导体物理77K 处于低温弱点离区吗

属于，一般室温即可称为强电离区而零度以下可以称为中间电离区，100k左右及更低温度属于低温弱电离区

6. 半导体的导电能力随温度升高而

热敏性。热敏性拼音： [rè mǐn xìng] 基本解释： 当外界温度升高时，半导体导电能力增加，当外界温度降低时，半导体导电能力降低。半导体的这种特性叫热敏性。半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质.它的重要特性表现在以下几个方面：热敏性半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高，半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗（Ge），温度每升高10度，其电阻率就会减少到原来的一半。光电特性很多半导体材料对光十分敏感。无光照时，不易导电；受到光照时，就变的容易导电了。例如，常用的硫化镉半导体光敏电阻，在无光照时电阻高达几十兆欧，受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等。近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管，它通过电流时能够发光，把电能直接转成光能。目前已制作出发黄，绿，红，蓝几色的发光二极管，以及发出不可见光红外线的发光二极管。另一种常见的光电转换器件是硅光电池，它可以把光能直接转换成电能，是一种方便的而清洁的能源。 搀杂特性纯净的半导体材料电阻率很高，但掺入极微量的“杂质”元素后，其导电能力会发生极为显着的变化。例如，纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米，若掺入百万分之一的硼元素，电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米。因此，人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素，精确控制它的导电能力，用以制作各种各样的半导体器件。