本徵載流子

本徵載流子（Intrinsic carrier）就是本徵半導體中的載流子（電子和空穴），即不是由摻雜所產生出來的載流子。也就是説，本徵載流子是由熱激發——本徵激發所產生出來的，即是價電子從價帶躍遷到導帶而產生出來的；它們是成對產生的，所以電子和空穴的濃度始終相等。

本徵半導體，從物理本質上來説，也就是兩種載流子數量相等、都對導電起同樣大小的半導體。因此，未摻雜的半導體是本徵半導體，但是摻有雜質的半導體在一定條件下也可能成為本徵半導體（只要兩種載流子的濃度相等）。

對於摻有雜質的n型或p型半導體，其中的多數載流子主要就是由雜質電離所提供，而其中的少數載流子則是由本徵激發所產生的。因此，在雜質全電離情況下，多數載流子濃度基本上與温度無關，但少數載流子則隨着温度呈指數式增大。

因為本徵載流子是由本徵激發所產生的，則它的產生與熱激發有關，也與禁帶寬度有關，所以具有以下特點：一是電子濃度=空穴濃度；二是載流子濃度隨着温度的升高而指數式增大；三是與禁帶寬度有指數函數關係（不同半導體的本徵載流子濃度不同）。本徵載流子濃度ni與温度T和禁帶寬度Eg的關係為（與雜質無關）

ni = (NcNv)^(1/2) exp[－Eg/(2kT)]

在室温下，Si的ni=1.0×10^10cm-3，GaAs的ni=1.79×10^6cm-3。

由於本徵載流子濃度ni隨着温度的升高而指數式增大，故在足夠高的温度下，對於摻雜的半導體，在較高温度下，本徵載流子濃度也都將大於雜質所提供的載流子濃度——多數載流子濃度。這就是説，即使是摻雜的半導體（除非摻雜濃度異常高），都將隨着温度的升高而逐漸轉變為本徵半導體（兩種載流子濃度相等）。這種半導體本徵化的作用，即將導致pn結失效，所以這實際上也就是限制所有半導體器件及其集成電路的最高工作温度的根本原因；也因此，半導體器件的最高工作温度也就由半導體的本徵化温度來穩定。