题目
在相同温度下,杂质半导体中少数载流子的浓度( )本征半导体中载流子浓度。A. 高于B. 等于C. 低于D. 不确定
在相同温度下,杂质半导体中少数载流子的浓度( )本征半导体中载流子浓度。
A. 高于
B. 等于
C. 低于
D. 不确定
题目解答
答案
B. 等于
解析
考查要点:本题主要考查学生对杂质半导体与本征半导体中载流子浓度关系的理解,特别是少数载流子浓度的比较。
解题核心思路:
在半导体中,本征半导体的载流子浓度仅由温度决定,而杂质半导体的载流子浓度由掺杂浓度和温度共同决定。关键点在于:
- 本征半导体中,自由电子浓度和空穴浓度相等,且温度是唯一决定因素。
- 杂质半导体中,多数载流子浓度由掺杂浓度主导,而少数载流子浓度始终等于本征浓度(由平衡条件决定)。
破题关键:明确题目中“少数载流子”这一限定条件,避免混淆多数载流子与少数载流子的区别。
在相同温度下:
- 本征半导体的载流子浓度由公式 $n_i = \sqrt{N_c N_v \exp(-E_g/(kT))}$ 决定,仅与温度相关。
- 杂质半导体中:
- N型半导体:掺入施主杂质,多数载流子(电子)浓度远高于本征浓度,但少数载流子(空穴)浓度 $p_n = n_i$。
- P型半导体:掺入受主杂质,多数载流子(空穴)浓度远高于本征浓度,但少数载流子(电子)浓度 $n_p = n_i$。
因此,无论掺杂类型如何,少数载流子浓度始终等于本征浓度。