半导体物理重点

半导体重点 第一章 1.能带论：用单电子近似的方法研究晶体中电子状态的理论成为能带论。 2.单电子近似：即假设每个电子是在周期性排列且固定不动的原子核势场及其它电子的平均势场中运动的。 3.金属中，由于组成金属的原子中的价电子占据的能带是部分占满的，所以金属是良好的导体。半导体中，如图所示，下面是被价电子占满的满带，亦称价带，中间为禁带，上面是空带，当温度升高，或者有光照的时候，满带中有少量电子可能被激发到上面的空带中去，此时半导体就能导电了。在半导体中导带的电子和价带的空穴均参与导电，金属中只有电子导电。 4.电子公有化运动：当原子相互接近形成晶体是，不同原子的相似壳层之间就有了一定程度的交叠，电子不再完全局限在一个原子上，可以由一个原子转移到相邻的原子上去，因而，电子可以在整个晶体中运动，这种运动就称为电子的共有化运动。 第二章 1.施主杂质：在 Si，Ge 中电离是能够施放电子而产生导电电子，并形成正电中心的杂质。常见 V 族杂质有：P，As ，Sb 2.受主杂质：在Si，Ge 中电离是能够接收电子而产生导电空穴并形成负电中心的杂质。 常见的III 族杂质：B，Al，Ga，In 3．深能级：非 III，V 族杂质在Si，Ge 的禁带中产生的施主能级距导带底较远，产生的受主能级距价带顶也较远，通常称这种能级为深能级，相应的杂质为深能级杂质。 作用：这些深能级杂质能够产生多次电离，每一次电离相应的有一个能级。因此这些杂质在Si，Ge 的禁带中往往引入若干个能级，而且有的杂质既能产生施主能级，又能产生受主能级。对于载流子的复合作用比前能级杂质强，Au 是一种很典型的复合中心，在制造高速开关器件是，常有意掺入 Au 以提高器件的速度。 4.补偿作用：在半导体中，施主和受主杂质之间的相互抵消的作用称为杂质的补偿。 （1）当 N >>N ：为 n 型半导体，（2）当 N >>N ：为 P 型半导体，（3）N >>N 时，施主电子刚好填充受主能级，虽然杂质很多，但不能向导带和价带提供电子和空穴，这种现象称为杂质的高度补偿。 利用杂质的补偿作用，可以根据需要用扩散或者离子注入方法来改变半导体中某一区域的导电类型，以制成各种器件。 半导体中净杂质浓度称为有效杂质浓度。N –N 为有效施主能读，N –N 为有效受主浓度。 第三章 1.热平衡状态：在一定温度下，载流子的产生与复合将建立起动态平衡，称为热平衡状态。这时，半导体中的导电电子浓度和空穴浓度都保...