禁带宽度为什么不一样
❶ 影响半导体禁带宽度的因素有哪些分别是怎么影响的
我来回答一下,本人某电微电子科学与工程专业,有表述不当之处,望批评指正。
影响半导体禁带宽度的因素主要有两种:温度与掺杂浓度。(以si、Ge、GaAs半导体为主)
1、半导体禁带宽度具有负温度系数:
从原子到晶体,经过价键杂化(即:sp3杂化),一条原子能级一般对应多个能带。当温度升高时,晶体的原子间距增大,能带宽度虽然变窄,但禁带宽度却是减小的。(这里解释一下,虽然原子间距增大了,并且能带宽度变窄了,但是此时有多条能带,相对来说,禁带宽度是变小的);
2、掺杂浓度升高时,由于杂质能级的出现,可能导致禁带宽度变窄:
其实这一点从本质来解释是不太好理解的,我这里举个例子,再给出我个人的一些理解,希望可以帮助你理解这一点。例:在BJT中,发射区高掺杂会导致禁带宽度变窄。我个人理解是,有了杂质能级的加入,导电性增强,就像把禁带宽度一分为二,原先的阻碍减少了一部分,相当于禁带宽度变窄了。(纯属个人理解)
❷ 影响太阳能光电池的效率有哪些因素
影响太阳能电池转换效率的因素很多,简单的归纳下吧:1)太阳能光强。太阳能电池就是把太阳光转化为电的一种器件,在一般的情况下(注意条件),太阳能电池的效率随光强增加而增加的。再进一步说就是太阳能电池效率和安装地的综合气候条件有关系。2)电池的材料。不同的材料对光的吸收系数不同,禁带宽度也不同,量子效率自然也不同,电池效率自然也不同了。一般来说,单晶硅/多晶硅对光的系数系数远小于非晶硅的,所以非晶硅太阳能电池厚度仅仅有单晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可较好的吸收太阳光。另外理论上讲gaas太阳能电池的极限效率要大于其他太阳能电池的极限效率,因为gaas太阳电池的禁带宽度在1.4ev,和地面太阳光光谱能量的最值最为接近。3)工艺水平。不同的工艺水平,电池的效率自然也不同,看看各个厂子就很明白了,为什么原材料几乎都一样,做出来的电池效率却差别很大,原因就在这。工艺水平自然和设备水平有着重要的关系,一般来说设备越是先进工艺就越优秀,电池效率就越高(工艺是设备的产物,没有设备工艺无法实现,都是空想)。典型的例子就是sin:h减反膜以及倒金字塔结构,一块电池如果不采用这两种工艺,效率差别会很大(大概8%左右)。
❸ N型半导体和P型哪个禁带宽度大
问题问的不对
N型和P型禁带宽度可能一样,也可能不一样
半导体的禁带宽度是针对不同半导体材料而言的(不是掺杂类型),相同的半导体材料不论什么类型掺杂,其禁带宽度都是一定的。
不同材料的半导体之间才有禁带宽度的不同。
Si:1.12ev
Ge:0.67ev
GaN:3.34ev
❹ 影响太阳能电池效率的因素有哪些
因素:
1、太阳能光强:
太阳能电池就是把太阳光转化为电的一种器件,在一般的情况下(注意条件),太阳能电池的效率随光强增加而增加的。再进一步说就是太阳能电池效率和安装地的综合气候条件有关系。
2、电池的材料:
不同的材料对光的吸收系数不同,禁带宽度也不同,量子效率自然也不同,电池效率自然也不同了。一般来说,单晶硅/多晶硅对光的系数系数远小于非晶硅的,所以非晶硅太阳能电池厚度仅仅有单晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可较好的吸收太阳光。
电池片
主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜;
薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本 很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。
以上内容参考:网络-太阳能电池板
❺ 半导体的禁带宽度大小对它的用途有何影响请举例说明
禁带宽度对于半导体器件性能的影响非常大,它直接决定着器件的耐压和最高工作温度;比如氮化镓禁带宽度很大,即便高温价带电子也很难吸收大于Eg的热辐射的能量跳变到导带,这样就能继续发挥半导体作用,同理因为跃迁能量较大,所以GaN更难被击穿,因此常用作高压耐高温器件,也有很高的抗辐射性能。
另一方面,通过掺杂调节禁带宽度可以制作高电子迁移率晶体管(HEMT,High Electron Mobility Transistor)。这种器件及其集成电路都能够工作于超高频(毫米波)、超高速领域,原因就在于它采用了异质结及其中的具有很高迁移率的所谓二维电子气来工作的;而高迁移率的原因部分在于禁带宽度不同的半导体组成异质结。
相关的东西很多,我也在学习之中,互勉~
❻ 按照紧束缚近似,为什么si,ge等半导体的禁带宽度随温度升高而降低
Si,Ge都是金刚石结构的半导体。原子在结合成为晶体时,价键要产生所谓的杂化(S太和回P太的杂化,SP3杂化),结答果使一条原子能级并不是简单的对应关系。
发现历史
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特性。
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体的第三种特性。
在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第四种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
半导体的这四个特性,虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
2019年10月,一国际科研团队称与传统霍尔测量中仅获得3个参数相比,新技术在每个测试光强度下最多可获得7个参数:包括电子和空穴的迁移率;在光下的载荷子密度、重组寿命、电子、空穴和双极性类型的扩散长度。
以上内容参考:网络-半导体
❼ 禁带宽度为什么不是越大越好
太阳能电池方面问题吗,如果是的话,要综合考虑,禁带宽度越大,如果能带弯曲度不变,则开路电压越大,但同时,短路电流会减小,所以为获得最大的输出功率,二者需要平衡。