的导电性。绝缘体的禁带较宽,这种热激发很少,所以导电性很差。4.硅晶体的禁带宽度Eg禁带宽度Eg是半导体材料的一个重要参数。Eg的大小大体上和光吸收的阀值能量及光发射的光波长限相对应,即和光电应用的波长范围密切联系着。较大的Eg有利于提高半导体器件的热稳定性。Eg的大小还与温度有直接的关系,在一定的温度范围内Eg随T线性变化,但当T→0K时,Eg趋于一个常数,如图2.7所示。图2.7Si的禁带宽度Eg随温度的变化5.硅中杂质的能级和缺陷能级理想的硅晶体,即无缺陷无掺杂的半导体硅,禁带中没有其它能级存在,具有本征电导特性,称为本征半导体。当掺入杂质或有缺陷时,禁带中将有杂质或缺陷能及存在,将明显影响半导体性能,对电导起主要作用。实际半导体都会有一定的杂质,所形成有电导超过本征电导,称为杂质半导体或非本征半导体。硅中的杂质能级如图2.8所示。图2.8硅中杂质能级a.浅能级杂质在硅中的Ⅲ,Ⅴ族元素,杂质能级非常靠近价带或导带,对硅的电学性能起着关键性影响,如受主杂质硼和施主杂质磷。b.深能级杂质在硅中,有些杂质的能级位于禁带中部,例如:金,银,铜,铁等重金属杂质。电子和空穴可以通过这些复合中心使少数载流子寿命降低。c.缺陷(原生缺陷和工艺诱生缺陷)半导体材料中各种缺陷也可以在禁带中产生能级,增加少子复合机率,降低少子寿命。6.载流子浓度载流子浓度随温度的变化如图2.9所示。图2.9以温度为函数且施主浓度为1015cm-3的硅样品的电子浓度7.PN结a.PN结的光生伏特效应光生伏特效应就是半导体二极管吸收光能后在PN结两端产生电动势的效应。b.光电转换的物理过程吸收光能激发出非平衡电子一空穴对非平衡电子和空穴从产生处向非均匀势场区运动非平衡电子和空穴在内建电场作用下向相反方向运动而分离,在PN结两端产生电势将PN结用导线连接,形成电流在太阳电池两端连接负载,实现了将光能向电能的转换
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