考虑室温下的这个范围下载流子主要由doping控制的问题:
1. 对于本征半导体来说,温度升高导致本征载流子浓度升高,从而电阻下降。
基本相关的公式是:
本来就有一个指数系数。
另一方面,能带与温度的关系(Bandgap Narrowing),Sentaurus默认是开启这个模型的,具体有两个参数控制。
还有载流子有效质量也与温度有关。
但总的来说还是温度升高,载流子浓度起高,倾向于电阻下降。
2. 对于掺杂的半导体,温度升高可能会导致载流子浓度升高,主要是由于incompleteionization。Sentaurus里需要定义比如简并系数,doping的能级以及其它相关参数。
有一个比较重要的图(虽然比较粗略),描述载流子浓度和温度的关系,在Chenmin-Hu的那本modern semiconductor devices for integrated circuits第一章节,主要是考虑本征浓度和doping的一个关系。以N-type doping为例,当温度超低时(cryogenic temperature),freeze-out region, 温度升高可以提高doping ionization,这时ln(n)与1/T的斜率是(Eg-Ed)/2k; 当室温时,载流子更多由doping决定,所以变化较小。而当温度更高时,本征载流子又占主导,这时斜率是Eg/2k;
综合上面来说,温度升高导致载流子浓度上升。
但另一方面,温度会导致mobility下降。Sentaurus里面对于mobility的建模,如果使用默认模型,constantmobility,那么就是会随温度上升而下降。不过更进一步的,还有关于 doping,载流子浓度的影响。
-----------------
实际器件实测发现在没有光照情况下,温度基本不怎么改变电阻(300K>>350K)。而如果在光照条件下,提高温度导致电阻升高。通过sentaurus也可以模拟出来这一问题。
黑暗条件下,温度不改变电阻说明大概carrier concentration和mobility的影响相互抵消。而在光照条件下,如果考虑Quasi-Fermi level的分离,升高漫度显然是会quasi-Fermi
1. 对于本征半导体来说,温度升高导致本征载流子浓度升高,从而电阻下降。
基本相关的公式是:
本来就有一个指数系数。
另一方面,能带与温度的关系(Bandgap Narrowing),Sentaurus默认是开启这个模型的,具体有两个参数控制。
还有载流子有效质量也与温度有关。
但总的来说还是温度升高,载流子浓度起高,倾向于电阻下降。
2. 对于掺杂的半导体,温度升高可能会导致载流子浓度升高,主要是由于incompleteionization。Sentaurus里需要定义比如简并系数,doping的能级以及其它相关参数。
有一个比较重要的图(虽然比较粗略),描述载流子浓度和温度的关系,在Chenmin-Hu的那本modern semiconductor devices for integrated circuits第一章节,主要是考虑本征浓度和doping的一个关系。以N-type doping为例,当温度超低时(cryogenic temperature),freeze-out region, 温度升高可以提高doping ionization,这时ln(n)与1/T的斜率是(Eg-Ed)/2k; 当室温时,载流子更多由doping决定,所以变化较小。而当温度更高时,本征载流子又占主导,这时斜率是Eg/2k;
综合上面来说,温度升高导致载流子浓度上升。
但另一方面,温度会导致mobility下降。Sentaurus里面对于mobility的建模,如果使用默认模型,constantmobility,那么就是会随温度上升而下降。不过更进一步的,还有关于 doping,载流子浓度的影响。
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实际器件实测发现在没有光照情况下,温度基本不怎么改变电阻(300K>>350K)。而如果在光照条件下,提高温度导致电阻升高。通过sentaurus也可以模拟出来这一问题。
黑暗条件下,温度不改变电阻说明大概carrier concentration和mobility的影响相互抵消。而在光照条件下,如果考虑Quasi-Fermi level的分离,升高漫度显然是会quasi-Fermi
