半導體電阻率

半導體的電阻率介於金屬和絕緣體之間： 室溫時約在1mΩ·cm～1GΩ·cm之間（上限按謝嘉奎《電子線路》取值，還有取其1/10或10倍的）。

基本介紹

• 中文名：半導體電阻率
• 電阻率範圍：間於金屬和絕緣體之間
• 室溫：1mΩ·cm～1GΩ·cm之間

晶向

電阻率與晶向有關。

對於各向異性的晶體，電導率是一個二階張量，共有27個分量。

特別的，對於Si之類的具有立方對稱性的晶體，電導率可以簡化為一個標量的常數（其他二階張量的物理量都是如此）。

載流子

電阻率的大小決定於半導體載流子濃度n和載流子遷移率μ：ρ=1/ nqμ。

對於摻雜濃度不均勻的擴散區的情況，往往採用平均電導率的概念；在不同的擴散濃度分布（例如高斯分布或余誤差分布等）情況下，已經作出了平均電導率與擴散雜質表面濃度之間的關係曲線，可供查用。

溫度

決定電阻率溫度關係的主要因素是載流子濃度和遷移率隨溫度的變化關係。

在低溫下

由於載流子濃度指數式增大（施主或受主雜質不斷電離），而遷移率也是增大的（電離雜質散射作用減弱之故），所以這時電阻率隨著溫度的升高而下降。

在室溫下

由於施主或受主雜質已經完全電離，則載流子濃度不變，但遷移率將隨著溫度的升高而降低（晶格振動加劇，導致聲子散射增強所致），所以電阻率將隨著溫度的升高而增大。

在高溫下

這時本徵激發開始起作用，載流子濃度將指數式地很快增大，雖然這時遷移率仍然隨著溫度的升高而降低（晶格振動散射散射越來越強），但是這種遷移率降低的作用不如載流子濃度增大的強，所以總的效果是電阻率隨著溫度的升高而下降。

本徵激發溫度

半導體開始本徵激發起重要作用的溫度，也就是電阻率很快降低的溫度，該溫度往往就是所有以pn結作為工作基礎的半導體器件的最高工作溫度（因為在該溫度下，pn結即不再存在）；該溫度的高低與半導體的摻雜濃度有關，摻雜濃度越高，因為多數載流子濃度越大，則本徵激發起重要作用的溫度——半導體器件的最高工作溫度也就越高。所以，若要求半導體器件的溫度穩定性越高，其摻雜濃度就應該越大。