半導(dǎo)體的熱敏性了解嗎?半導(dǎo)體光敏性和熱敏性有什么區(qū)別
在下述的內(nèi)容中,小編將會對半導(dǎo)體的相關(guān)消息予以報道,如果半導(dǎo)體是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、半導(dǎo)體的熱敏性
半導(dǎo)體的熱敏性是指其電學(xué)性能隨溫度變化而顯著改變的特性,是區(qū)別于金屬材料的重要標志,也是溫度傳感器與溫度補償技術(shù)的核心基礎(chǔ)。
在純凈半導(dǎo)體中,常溫下自由電子和空穴數(shù)量很少,導(dǎo)電能力較弱。當(dāng)溫度升高時,內(nèi)部原子熱運動加劇,更多價電子獲得熱能,掙脫共價鍵束縛形成大量電子空穴對,載流子濃度呈指數(shù)級增加,使導(dǎo)電能力大幅增強、電阻率明顯下降。這種溫度越高、電阻越小的特性,稱為負溫度系數(shù)特性,是半導(dǎo)體熱敏性最典型的表現(xiàn)。
與金屬不同,金屬溫度升高時電阻增大,而半導(dǎo)體電阻隨溫度上升顯著減小,這一相反規(guī)律使其成為理想的溫度敏感材料。半導(dǎo)體對溫度變化響應(yīng)靈敏、變化幅度大,微小溫度波動就能引起可測量的電信號改變,便于檢測和控制。
基于熱敏性,半導(dǎo)體被制成NTC 熱敏電阻、溫度傳感器、溫控元件等,廣泛用于電路溫度補償、電機過熱保護、電池溫控、家電測溫、工業(yè)檢測等場景。在放大電路中,可利用熱敏性穩(wěn)定工作點、抵消溫漂,提高設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性。
半導(dǎo)體熱敏性具有靈敏度高、體積小、響應(yīng)快、成本低、易集成等優(yōu)點,在電子設(shè)備、汽車電子、醫(yī)療儀器、智能家居等領(lǐng)域不可或缺,是保證電路精度與設(shè)備安全的關(guān)鍵特性。
二、半導(dǎo)體光敏性和熱敏性有什么區(qū)別
半導(dǎo)體的光敏性與熱敏性都是其重要物理特性,都能引起電信號變化,但在激發(fā)來源、作用機理、變化規(guī)律、應(yīng)用方向上有明顯區(qū)別。
1、激發(fā)來源不同
·光敏性:由光照(光子能量)激發(fā)。
·熱敏性:由溫度(熱能)激發(fā)。
2、作用機理不同
·光敏性:利用內(nèi)光電效應(yīng),光子被吸收后使價帶電子躍遷到導(dǎo)帶,產(chǎn)生光生電子空穴對,直接增加載流子濃度。
·熱敏性:利用熱激發(fā)效應(yīng),溫度升高使電子獲得熱能,掙脫共價鍵形成電子空穴對,載流子濃度隨溫度指數(shù)上升。
3、變化規(guī)律不同
·光敏性:隨光照強度變化,光照越強,導(dǎo)電能力越強,與光強呈對應(yīng)關(guān)系。
·熱敏性:隨溫度高低變化,溫度越高,電阻越小,具有典型的負溫度系數(shù)。
4、響應(yīng)速度不同
·光敏性:響應(yīng)極快,納秒至微秒級,適合高速檢測、光通信、成像。
·熱敏性:響應(yīng)較慢,受傳熱過程限制,毫秒至秒級。
5、主要應(yīng)用不同
·光敏性:用于光電二極管、CMOS 圖像傳感器、光控開關(guān)、太陽能電池。
·熱敏性:用于 NTC 熱敏電阻、溫度檢測、溫度補償、過熱保護。
簡單來說:光敏性是 “對光敏感”,熱敏性是 “對溫度敏感”,二者機理相似,但激發(fā)源、速度與應(yīng)用場景完全不同。
經(jīng)由小編的介紹,不知道你對半導(dǎo)體是否充滿了興趣?如果你想對它有更多的了解,不妨嘗試在我們的網(wǎng)站里進行搜索哦。





