Warum sind mehr intrinsische Ladungsträger schlecht für Hochtemperaturhalbleiter?

Ich besuche einen Festkörperkurs und beschäftige mich derzeit mit dem Thema Dielektrika. In einem der Abschnitte über "Verunreinigungen in Dielektrika" heißt es in den Büchern:

„Mit Verunreinigungen lassen sich auch Isolatoren leitfähig machen, genau wie dotierte Halbleiter. Donator- oder Akzeptorniveaus müssen nahe am Leitungsband bzw. Valenzband liegen, um eine endliche Dichte von Elektronen und Löchern und damit eine Leitfähigkeit zu bewirken Der wichtige Vorteil gegenüber einem üblichen Halbleitermaterial besteht darin, dass Hochtemperaturanwendungen möglich sind.Bei einem Halbleiter mit schmaler Bandlücke stellen hohe Temperaturen aufgrundder exponentiell ansteigenden Anzahl intrinsischer Ladungsträger ein Problem dar.Bei einem dotierten Isolator ist dies kein Problem für praxisrelevante Temperaturen"

Jetzt verstehe ich nicht, warum mehr Träger eine schlechte Sache sind? Ich sehe, wenn die Lücke zu klein ist (Halbleiter) und die Temperatur hoch ist, sollten Sie in der Lage sein, Elektronen in das Leitungsband anzuregen, anstatt nur die dotierten Bänder, oder? Aber warum ist das schlecht? Ich sehe, dass Hochtemperaturanwendungen schlecht sein können, da Sie hohe Temperaturen erreichen müssen, was nicht immer einfach und großartig ist, aber wenn Sie bereits bei dieser Temperatur sind, was ist das Problem?

Antworten (1)

Eine große Trägerkonzentration kann eine schlechte Sache sein. Der Vorteil von Halbleitern besteht darin, dass sie ihre Eigenschaften unter äußeren Einwirkungen (im Allgemeinen die Ladungsträgerkonzentration Leitfähigkeit). Wenn Sie bereits viele Träger haben, ist es schwierig, eine wesentliche Änderung vorzunehmen. Beispielsweise werden Halbleiter mit schmaler Bandlücke in IR-Detektoren verwendet, und die thermisch aktivierten Träger können einen großen unerwünschten Dunkelstrom erzeugen (siehe zB Grundlagen von Infrarot-Detektormaterialien , Kapitel 3.1).