半导体物理复习要点-2011new

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1、一、填充题1.两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带电达到热平衡后两者的费米能级。2.半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央，其导带极小值位于方向上距布里渊区边界约0.85倍处，因此属于半导体。3.晶体中缺陷一般可分为三类：点缺陷，如；线缺陷，如；面缺陷，如层错和晶粒间界。4.间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为；形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为。5．杂质可显著改变载流子浓度；杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心。6.硅在砷化镓中既能取代镓而表现为，又能取代砷而表现为，这种性质称为杂质的双性行为。7．对于ZnO半导体，在真空中进行脱氧处理，可产

2、生，从而可获得ZnO半导体材料。8．在一定温度下，与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为，高于费米能级2kT能级处的占据概率为。9．本征半导体的电阻率随温度增加而，杂质半导体的电阻率随温度增加，先下降然后，再单调下降。10．n型半导体的费米能级在极低温（0K）时位于导带底和施主能级之间处，随温度升高，费米能级先上升至一极值，然后下降至。11.硅的导带极小值位于空间布里渊区的方向。12.受主杂质的能级一般位于。13.有效质量的意义在于它概括了半导体的作用。14.间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为。15.除了掺杂，也可改变半导体的导电类型。16.是测量半导体内载流子有效质量的重要技术手

3、段。17.PN结电容可分为和扩散电容两种。18.PN结击穿的主要机制有、隧道击穿和热击穿。19.PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是电压。20.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢的，引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的的作用。21.从能带角度来看，锗、硅属于半导体，而砷化稼属于半导体，后者有利于光子的吸收和发射。22．除了这一手段，通过引入也可在半导体禁带中引入能级，从而改变半导体的导电类型。23.半导体硅导带底附近的等能面是沿方向的旋转椭球面，载流子在长轴方向（纵向）有效质量ml在短轴方向（横向）有效质量mt。24.对于化学通式为MX的化合物半导体，正离子M空位

4、一般表现为，正离子M为间隙原子时表现为。25.半导体导带中的电子浓度取决于导带的（即量子态按能量如何分布）和（即电子在不同能量的量子态上如何分布）。26．通常把服从的电子系统称为非简并性系统，服从的电子系统称为简并性系统。27．对于N型半导体，其费米能级一般位于禁带中线以上，随施主浓度增加，费米能级向移动，而导带中的电子浓度也随之。28．对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与有关，而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于的大小。29．如取施主杂质能级简并度为2,当杂质能级与费米能级重合时施主杂质有电离，在费米能级之上2kT时有电离。31．两种不同半导体接触后, 

5、费米能级较高的半导体界面一侧带电，达到热平衡后两者的费米能级。32.从能带角度来看，锗、硅属于半导体，而砷化稼属于半导体，后者有利于光子的吸收和发射。33.由于半导体硅导带底附近的等能面是而非球面，因此在回旋共振实验中，当磁场对晶轴具有非特殊的取向时，一般可观察到吸收峰。34．除了这一手段，通过引入也可在半导体禁带中引入能级，从而改变半导体的导电类型。35．杂质可显著改变载流子浓度；杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心。36．对于化学通式为MX的化合物半导体，负离子X空位一般表现为，负离子X为间隙原子时表现为。37．通常把服从的电子系统称为非简并性系统，服从的电子系统称

6、为简并性系统。38．对于N型半导体，其费米能级一般位于禁带中线以上，随施主浓度增加，费米能级向移动，而导带中的电子浓度也随之。39．费米能级位置一般利用条件求得，确定了费米能级位置，就可求得一定温度下的电子及空穴。40．半导体的电导率正比于载流子浓度和，而后者又正比于载流子的，反比于载流子的有效质量。二、论述题1.简要说明载流子有效质量的定义和作用？答：能带中电子或空穴的有效质量m*的定义式为：有效质量m*与能量函数E(k)对于波矢k的二次微商，即能带在某处的曲率成反比；能带越窄，曲率越小，有效质量越大，能带越宽，曲率越大，有效质量越小；在能带顶部，曲率小于零，则有效质量为负值，在能

7、带底部，曲率大于零，则有效质量为正值。有效质量的意义在于它概括了内部势场的作用，使得在解决半导体中载流子在外场作用下的运动规律时，可以不涉及内部势场的作用。2.简要说明费米能级的定义、作用和影响因素？答：电子在不同能量量子态上的统计分布概率遵循费米分布函数：费米能级EF是确定费米分布函数的一个重要物理参数，在绝对零度是，费米能级EF反映了未占和被占量子态的能量分界线，在某有限温度时的费米能级EF反映了量子态占据概率为二分之一时的能量位置。确定了一定温度下的