题目
当温度升高时,关于本征半导体中的载流子数量的变化下面哪种说法是正确的。A. 自由电子个数增加,空穴个数基本不变。B. 空穴和自由电子的个数都增加,而且它们增加的数量相等。C. 空穴和自由电子的个数均保持不变。D. 空穴个数增加,自由电子个数基本不变。
当温度升高时,关于本征半导体中的载流子数量的变化下面哪种说法是正确的。
A. 自由电子个数增加,空穴个数基本不变。
B. 空穴和自由电子的个数都增加,而且它们增加的数量相等。
C. 空穴和自由电子的个数均保持不变。
D. 空穴个数增加,自由电子个数基本不变。
题目解答
答案
B. 空穴和自由电子的个数都增加,而且它们增加的数量相等。
解析
本征半导体是指未掺杂的纯净半导体(如晶体硅、锗)。其导电性由材料内部的自由电子和空穴共同决定。
关键知识点:
- 电子-空穴对的产生:在本征半导体中,自由电子和空穴总是成对产生(由共价键断裂引起)。
- 温度的影响:温度升高会增强原子热运动,导致共价键更容易断裂,从而产生更多电子-空穴对。
- 载流子数量关系:温度变化时,自由电子和空穴的数量同步增加且始终保持相等。
破题关键:明确温度升高对本征半导体中电子-空穴对生成的直接影响,排除金属导体中自由电子单独变化的干扰。
选项分析:
- A选项:错误。自由电子和空穴必须成对产生,空穴数量不可能“基本不变”。
- B选项:正确。温度升高使共价键断裂增多,电子-空穴对数量增加,且两者数量相等。
- C选项:错误。温度变化会显著影响载流子数量,不可能“保持不变”。
- D选项:错误。与A选项类似,空穴和自由电子的数量变化是同步的,不会单独增加。
结论:温度升高时,本征半导体中自由电子和空穴的数量均增加,且增量相等。