Hvor mange frie elektroner i semi-ledere?

* Typen af ​​halvleder: Intrinsiske halvledere (som ren silicium eller germanium) har et meget lavt antal frie elektroner ved stuetemperatur. Ekstrinsiske halvledere (dopet med urenheder) har et meget højere antal frie elektroner, afhængigt af typen og koncentrationen af ​​dopingmidlet.

* Temperatur: Efterhånden som temperaturen stiger, får flere elektroner nok energi til at bryde fri fra deres bindinger og øge antallet af frie elektroner.

* Doping: Tilføjelse af urenheder (dopingmidler) til halvlederkrystallstrukturen kan øge antallet af frie elektroner eller huller markant (elektron ledige stillinger).

* elektrisk felt: Påføring af et elektrisk felt kan få elektroner til at drive og ændre deres koncentration i forskellige dele af halvlederen.

Derfor er det umuligt at give et specifikt tal for de frie elektroner i en halvleder uden mere information om det specifikke materiale, temperatur, doping og andre forhold.

Her er en forenklet måde at tænke over det på:

* Intrinsiske halvledere: Har en lille, men endelig, antal frie elektroner på grund af termisk excitation.

* N-type halvledere: Har et meget højere antal frie elektroner på grund af tilstedeværelsen af ​​donor urenheder, der donerer elektroner.

* p-type halvledere: Har et højere antal huller (elektron -ledige stillinger) på grund af tilstedeværelsen af ​​acceptor urenheder, der accepterer elektroner.

For at beregne antallet af frie elektroner i en specifik halvleder, skal du bruge en mere kompleks model i betragtning af de faktorer, der er nævnt ovenfor.