半导体物理基础课件.pptx

半導體物理基礎(Elementary Semiconductor Physics);Conductor 104~105 s·cm-1;（3）與溫度、光照、濕度等密切相關;2 Semiconductor Materials;（2） Crystal structure;（3） Miller Indices;(2 3 6);等效晶面;100;（5）the angle θbetween [h1k1l1] and [h2k2l2]:;3 Energy Band Theory;對稱性 E（k）=E（-k）;週期性;（2 ） Constant-Energy Surface ;（3）Brillouin Zones;First Brillouin zones for materials crystallizing in the diamond and zineblende lattices.;;;B;若等能面是橢球面，沿kx、ky、kz方向有效品質分別為：;那麼：;以矽為例：;矽導帶底附近等能面 是100方向的旋轉橢 球面。;分析：;則：;;Constant-Energy Surface （等能面 ） Ge、Si、GaAs;E-k 關係圖（Ge、Si） 3.3.2;E-k 關係圖（GaAs）;本征半導體: 是指一塊沒有雜質和缺陷的半導體.;*從si的共價鍵平面圖看:;*從Si的電子能量圖看:;;*從Si的電子能量圖看:;（3）雜質的補償作用;第三章 半導體中載流子的統計分佈  （Carrier Statistics）;;對於Si, Ge;*分佈函數f(E);*導帶電子濃度n;;*狀態密度：;*價帶空穴濃度p0;3.施主能級上的電子濃度;*施主能級上的電子濃度nD;4.受主能級上的空穴濃度;電離了的受主雜質濃度( ionized acceptors );分析：;1. intrinsic semiconductor;結論:本征半導體的費米能級Ei基本位於禁帶中央.;Intrinsic carrier concentration ni ：(本征載流子濃度) ;電中性方程: ;兩邊取對數並整理,得:;(2)中溫強電離區;(本征激發不可忽略);(4)高溫本征區;溫 區 低溫 中溫 高溫;（1）n ~T;（2）EF ~T;（3）EF ~摻雜（T一定，則NC也一定）;;費米積分;當摻雜濃度很高時,會使 EF接近或進入了導帶.—半導體簡並化了.; 3 雜質帶導電;例題;結論：;半導體物理基礎(Elementary Semiconductor Physics);Conductor 104~105 s·cm-1;（3）與溫度、光照、濕度等密切相關;2 Semiconductor Materials;（2） Crystal structure;（3） Miller Indices;(2 3 6);等效晶面;100;（5）the angle θbetween [h1k1l1] and [h2k2l2]:;3 Energy Band Theory;對稱性 E（k）=E（-k）;週期性;（2 ） Constant-Energy Surface ;（3）Brillouin Zones;First Brillouin zones for materials crystallizing in the diamond and zineblende lattices.;;;B;若等能面是橢球面，沿kx、ky、kz方向有效品質分別為：;那麼：;以矽為例,迴旋共振實驗現象：;矽導帶底附近等能面 是100方向的旋轉橢 球面。;分析：;則：;;Constant-Energy Surface （等能面 ） Ge、Si、GaAs;E-k 關係圖（Ge、Si） 3.3.2;E-k 關係圖（GaAs）;本征半導體: 是指一塊沒有雜質和缺陷的半導體.;*從si的共價鍵平面圖看:;*從Si的電子能量圖看:;;*從Si的電子能量圖看:;（3）雜質的補償作用;第三章 半導體中載流子的統計分佈  （Carrier Statistics）;;對於Si, Ge;*分佈函數f(E);*導帶電子濃度n;;*狀態密度：;*價帶空穴濃度p0;3.施主能級上的電子濃度;*施主能級上的電子濃度nD;4.受主能級上的空穴濃度;電離了的受主雜質濃度( ionized accepto