为什么温度升高时亚阈值电流会增大 温度升高导致亚阈值电流增加的原因是什么

1、温度对半导体材料的影响

半导体材料是一种特殊的材料，它的电子结构和金属和非金属材料有很大的不同。温度对于半导体材料来说是一个非常重要的参量。随着温度的升高，半导体的电导率逐渐增大，同时电子迁移率也会相应的增大。

这是因为，随着温度的升高，原子的振动会增强，从而能够激发出更多的载流子。此外，由于电势障垒的降低，使得电子易于通过，进一步增大了半导体的电导率。因此，当半导体器件的工作温度升高时，其电阻率随之降低，从而导致亚阈值电流的增大。

2、载流子的热激发

当半导体材料受到外部电场的作用时，电子将在导带中发生移动，从而形成电流。在常温下，这些移动的电子只有部分已经进入了传导带，而大多数电子仍然停留在价带中。当温度升高到一定程度时，这些停留在价带中的电子会被热激发而跃迁到导带中。

由于电子在传导带中的浓度增大，失效载流子密度也相应的增大，导致亚阈值电流的增加。同时，由于热激发效应的存在，载流子的平均自由程也会随之增大，使得载流子更容易通过半导体材料，增大了亚阈值电流。

3、温度对亚阈值电流的影响

在半导体器件工作时，若外加电源电压低于器件的阈值电压，有一些载流子也能穿过PN结。这些穿越PN结的载流子的电流被称为亚阈值电流。亚阈值电流的值在PN结的反向偏压不变的前提下，随着温度升高而增加，这是由于材料的电导率随温度升高而增大导致的。

此外，温度升高也使得载流子受到散射的概率增大，也会导致亚阈值电流的增加。总之，温度的提高会使半导体器件的亚阈值电流随之增大，而这对于半导体器件的实际应用会产生很大的影响。