半導體物性

將n型矽冷卻到極低溫時,載子濃度大幅減少的原因,下列何者正確?

  1. A因為溫度下降會使雜質數量減少
  2. B因為低溫下遷移率變為0
  3. C因為熱能不足,電子無法從施體被激發到導帶(載子凍析)
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正確答案:C. 因為熱能不足,電子無法從施體被激發到導帶(載子凍析)

施體能階雖淺,但要讓電子進入導帶仍需要一些熱能。在矽中,約100 K以下熱能不足,電子仍束縛在施體上,載子濃度因而急遽下降(凍析)。反之在高溫下,本質載子會超過施體濃度,就無法再藉由雜質決定導電型。介於其間、載子濃度幾乎等於施體濃度而保持固定的範圍,就是元件使用的溫度區間。

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