半導体の抵抗値

半導体の熱と抵抗の関係に対する質問です。

対象は炭化ケイ素です。

半導体では熱励起によって自由に動ける電子と正孔のペアが生じる。ペアの数は熱エネルギーに依存するので温度が高くなると増える。よってキャリアが増え低効率が下がる。

と調べたのですがこれだけでは不十分だと言われました。詳しい説明をお願いいたします。

また、８００度付近から温度が一定になる理由も教えてください。
いろんな本をあさっていますが理由が見つかりません。不純物のせいなのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

No.1 ベストアンサー 回答者： gandhi- 回答日時： 2008/05/08 14:52

質問者様の質問の意図とずれてるかもしれませんが、

ヒントになればと思い回答いたします。

まず質問者様の仰られるように、
＞半導体では熱励起によって自由に動ける電子と正孔のペアが生じる…
＞…よってキャリアが増え低効率が下がる。
という理解は正しいです。
これは温度を上げると抵抗率が上がる金属などとは違い、半導体の特徴と言えるでしょう。
しかし一つ気になったのは、材料がSiCというところです。
SiCはパワーデバイスの分野で期待されている、ワイドバンドギャップ半導体と呼ばれるものです。
SiCのバンドギャップは3.3～3.4eV程度です。（SiやGaAsは1.1～1.5eV程度）
このため、質問者様の仰るような熱励起によりバンドギャップを超えるようなキャリア発生はほとんどありません。
自由キャリア濃度は簡単に計算できるので、
室温での真性キャリア密度計算してみるといいと思います。
計算を間違えたかと思うくらい自由キャリアは存在しません。
一般的なSiCはn型伝導性ですが、これは成長時における不純物混入によるものです。
（私はSiC成長については詳しく知らないので、ご自分でお調べ頂くのが言いと思います）

不十分と言われたとのことですが、もしかすると、
移動度の変化などを含めた回答をすればいいということなのかも知れません。
移動度は主に、低温ではイオン化不純物散乱、高温ではフォノン散乱によって決まります。
これについては半導体物性の教科書を参考にすればいいと思います。

＞800度程度から温度が一定になる
すみません。これだけではちょっと分かりません。

回答が何らかの参考になれば幸いです。