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禁帶寬度為什麼不一樣

發布時間: 2022-09-24 13:14:58

❶ 影響半導體禁帶寬度的因素有哪些分別是怎麼影響的

我來回答一下,本人某電微電子科學與工程專業,有表述不當之處,望批評指正。
影響半導體禁帶寬度的因素主要有兩種:溫度與摻雜濃度。(以si、Ge、GaAs半導體為主)
1、半導體禁帶寬度具有負溫度系數:
從原子到晶體,經過價鍵雜化(即:sp3雜化),一條原子能級一般對應多個能帶。當溫度升高時,晶體的原子間距增大,能帶寬度雖然變窄,但禁帶寬度卻是減小的。(這里解釋一下,雖然原子間距增大了,並且能帶寬度變窄了,但是此時有多條能帶,相對來說,禁帶寬度是變小的);
2、摻雜濃度升高時,由於雜質能級的出現,可能導致禁帶寬度變窄:
其實這一點從本質來解釋是不太好理解的,我這里舉個例子,再給出我個人的一些理解,希望可以幫助你理解這一點。例:在BJT中,發射區高摻雜會導致禁帶寬度變窄。我個人理解是,有了雜質能級的加入,導電性增強,就像把禁帶寬度一分為二,原先的阻礙減少了一部分,相當於禁帶寬度變窄了。(純屬個人理解)

❷ 影響太陽能光電池的效率有哪些因素

影響太陽能電池轉換效率的因素很多,簡單的歸納下吧:1)太陽能光強。太陽能電池就是把太陽光轉化為電的一種器件,在一般的情況下(注意條件),太陽能電池的效率隨光強增加而增加的。再進一步說就是太陽能電池效率和安裝地的綜合氣候條件有關系。2)電池的材料。不同的材料對光的吸收系數不同,禁帶寬度也不同,量子效率自然也不同,電池效率自然也不同了。一般來說,單晶硅/多晶硅對光的系數系數遠小於非晶硅的,所以非晶硅太陽能電池厚度僅僅有單晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可較好的吸收太陽光。另外理論上講gaas太陽能電池的極限效率要大於其他太陽能電池的極限效率,因為gaas太陽電池的禁帶寬度在1.4ev,和地面太陽光光譜能量的最值最為接近。3)工藝水平。不同的工藝水平,電池的效率自然也不同,看看各個廠子就很明白了,為什麼原材料幾乎都一樣,做出來的電池效率卻差別很大,原因就在這。工藝水平自然和設備水平有著重要的關系,一般來說設備越是先進工藝就越優秀,電池效率就越高(工藝是設備的產物,沒有設備工藝無法實現,都是空想)。典型的例子就是sin:h減反膜以及倒金字塔結構,一塊電池如果不採用這兩種工藝,效率差別會很大(大概8%左右)。

❸ N型半導體和P型哪個禁帶寬度大

問題問的不對
N型和P型禁帶寬度可能一樣,也可能不一樣
半導體的禁帶寬度是針對不同半導體材料而言的(不是摻雜類型),相同的半導體材料不論什麼類型摻雜,其禁帶寬度都是一定的。
不同材料的半導體之間才有禁帶寬度的不同。
Si:1.12ev
Ge:0.67ev
GaN:3.34ev

❹ 影響太陽能電池效率的因素有哪些

因素:

1、太陽能光強:

太陽能電池就是把太陽光轉化為電的一種器件,在一般的情況下(注意條件),太陽能電池的效率隨光強增加而增加的。再進一步說就是太陽能電池效率和安裝地的綜合氣候條件有關系。

2、電池的材料:

不同的材料對光的吸收系數不同,禁帶寬度也不同,量子效率自然也不同,電池效率自然也不同了。一般來說,單晶硅/多晶硅對光的系數系數遠小於非晶硅的,所以非晶硅太陽能電池厚度僅僅有單晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可較好的吸收太陽光。

電池片

主要作用就是發電,發電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優劣。晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉換效率也高,在室外陽光下發電比較適宜;

薄膜太陽能電池,相對設備成本較高,但消耗和電池成本 很低,但光電轉化效率相對晶體硅電池片一半多點,但弱光效應非常好,在普通燈光下也能發電,如計算器上的太陽能電池。

以上內容參考:網路-太陽能電池板

❺ 半導體的禁帶寬度大小對它的用途有何影響請舉例說明

禁帶寬度對於半導體器件性能的影響非常大,它直接決定著器件的耐壓和最高工作溫度;比如氮化鎵禁帶寬度很大,即便高溫價帶電子也很難吸收大於Eg的熱輻射的能量跳變到導帶,這樣就能繼續發揮半導體作用,同理因為躍遷能量較大,所以GaN更難被擊穿,因此常用作高壓耐高溫器件,也有很高的抗輻射性能。

另一方面,通過摻雜調節禁帶寬度可以製作高電子遷移率晶體管(HEMT,High Electron Mobility Transistor)。這種器件及其集成電路都能夠工作於超高頻(毫米波)、超高速領域,原因就在於它採用了異質結及其中的具有很高遷移率的所謂二維電子氣來工作的;而高遷移率的原因部分在於禁帶寬度不同的半導體組成異質結。
相關的東西很多,我也在學習之中,互勉~

❻ 按照緊束縛近似,為什麼si,ge等半導體的禁帶寬度隨溫度升高而降低

Si,Ge都是金剛石結構的半導體。原子在結合成為晶體時,價鍵要產生所謂的雜化(S太和回P太的雜化,SP3雜化),結答果使一條原子能級並不是簡單的對應關系。

發現歷史

半導體的發現實際上可以追溯到很久以前。

1833年,英國科學家電子學之父法拉第最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬,一般情況下,金屬的電阻隨溫度升高而增加,但法拉第發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。

不久,1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結,在光照下會產生一個電壓,這就是後來人們熟知的光生伏特效應,這是被發現的半導體的第二個特性。

1873年,英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應,這是半導體的第三種特性。

在1874年,德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關,即它的導電有方向性,在它兩端加一個正向電壓,它是導通的;如果把電壓極性反過來,它就不導電,這就是半導體的整流效應,也是半導體所特有的第四種特性。同年,舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。

半導體的這四個特性,雖在1880年以前就先後被發現了,但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。

2019年10月,一國際科研團隊稱與傳統霍爾測量中僅獲得3個參數相比,新技術在每個測試光強度下最多可獲得7個參數:包括電子和空穴的遷移率;在光下的載荷子密度、重組壽命、電子、空穴和雙極性類型的擴散長度。

以上內容參考:網路-半導體



❼ 禁帶寬度為什麼不是越大越好

太陽能電池方面問題嗎,如果是的話,要綜合考慮,禁帶寬度越大,如果能帶彎曲度不變,則開路電壓越大,但同時,短路電流會減小,所以為獲得最大的輸出功率,二者需要平衡。

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