半导体物理与器件-复习.doc

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1、第一章(1)越靠近内壳层的电子,共有化运动弱,能带窄(2)各分裂能级间能量相差小,看做准连续(3)有些能带被电子占满(满带),有些被部分占满(半满带),未被电子占据的是空带价带:0K条件下被电子填充能量最高的能带导带:0K条件下未被电子填充能量最低的能带禁带:导带低与价带顶之间能带带隙:导带底与价带顶之间的能量差**电子具有波粒二象性自由粒子的E-k关系为抛物线kE0P=hλ每一个能带中k有N个取值,所以对应的能级是准连续的,每个能带中有N个能级可以容纳2N个电子**半导体E(k)与k的关系因为导带底部E(k)有极小值，所以导带底电子的

2、有效质量为正值,因为价带顶顶部E(k)有极大值，所以价带顶电子的有效质量为负值,能带越窄,有效质量越大(内层电子),能带越宽,有效质量越小(外层电子)**半导体中电子的加速度自由电子直接带隙半导体：导带低和价带顶对应的电子波矢相同间接带隙半导体：导带低和价带顶对应的电子波矢不相同第二章杂质电离:电子脱离杂质原子的束缚成为导电电子的过程施主杂质:释放电子而产生导电电子并形成正点中心施主能级:被施主杂质束缚的电子的能量状态ED,靠近导带施主杂质电离能：导带底EC与施主能级ED的能量之差DED=EC-ED就是施主杂质的电离能。施主杂质未电离时

3、是中性的，电离后成为正电中心受主杂质:能够接受电子而在价带中产生空穴,并形成负电中心的杂质受主能级EA:被受主杂质束缚的空穴的能量状态,靠近价带受主杂质电离能：价带顶EV与受主能级EA的能量之差DEA=EV-EA就是受主杂质的电离能。受主杂质未电离时是中性的，电离后成为负电中心施主:向半导体中提供导电的电子,并成为带正电的离子受主:向半导体中提供导电的空穴,并形成带负电的离子**杂质的补偿作用杂质的补偿作用:在半导体中,若同时存在施主和受主杂质,施主受主杂质之间有相互抵消作用(NA>>ND,NA<

4、*硅锗晶体中的杂质能级施主能级距离导带底较远,受主能级距离价带顶较远,这种能级称为深能级,相应杂质称为深能级杂质本征半导体:没有掺杂的半导体,其内部电子与空穴成对出现非本征半导体:半导体材料内部由于杂质或缺陷使得电子或空穴任意一方增加