Halfgeleiderfysica
Wat gebeurt er met de bandkloof van silicium wanneer de temperatuur stijgt?
- ADeze wordt iets kleiner
- BDeze wordt iets groter
- CDeze is constant, onafhankelijk van de temperatuur
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. Deze wordt iets kleiner
Bij hogere temperatuur wordt de bandkloof iets kleiner door thermische uitzetting van het rooster en de wisselwerking tussen elektronen en roostertrillingen. Bij silicium is dit rond kamertemperatuur ca. −0,3 meV/K, met ca. 1,17 eV bij 0 K en ca. 1,12 eV bij 300 K (uitgedrukt met de formule van Varshni). Dat de voorwaartse spanning van een diode met ca. −2 mV/°C daalt, komt hoofdzakelijk door de toename van ni, en de verkleining van de kloof versterkt dit. Deze eigenschap wordt gebruikt in temperatuursensoren in chips.