- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
一、半导体的电子状态
1、金刚石构造〔Si、Ge〕
Si、Ge原子组成,正四周体构造,由两个面心立方沿空间对角线相互平移1/4个空间对角线长度套构而成。由一样原子构成的复式格子。
2、闪锌矿构造〔GaAs〕
3-5族化合物分子构成,与金刚石构造类似,由两类原子各自形成的面心立方沿空间对角线相互平移1/4个空间对角线长度套构而成。由共价键结合,有肯定离子键。由不同原子构成的复式格子。
3、纤锌矿构造〔ZnS〕
与闪锌矿构造类似,以正四周体构造为根底,具有六方对称性,由两类原子各自组成的六方排列的双原子层积存而成。是共价化合物,但具有离子性,且离子性占优。
4、氯化钠构造〔NaCl〕
沿棱方向平移1/2,形成的复式格子。
5、原子能级与晶体能带
原子组成晶体时,由于原子间距格外小,于是电子可以在整个晶体中做共有化运动,导致能级劈裂形成能带。
6、脱离共价键所需的最低能量就是禁带宽度。价带上的电子激发为准自由电子,即价带电子激发为导带电子的过程,称为本征激发。
7、有效质量的意义
a.有效质量概括了半导体内部势场的作用〔有效质量为负说明晶格对粒子做负功〕b.有效质量可以直接由试验测定
c.有效质量与能量函数对于k的二次微商成反比。能带越窄,二次微商越小,有效质量越大。
8、测量有效质量的方法
盘旋共振。当交变电磁场角频率等于盘旋频率时,就可以发生共振吸取。测出共振吸取时电磁波的角频率和磁感应强度,就可以算出有效质量。为能观测出明显的共振吸取峰,要求样品纯度较高,且试验要在低温下进展。
9、空穴
价带中空着的状态被看成带正电的粒子,称为空穴。这是一种假想的粒子,其带正电荷+q,而且具有正的有效质量mp*。
10、轻/重空穴
重空穴:有效质量较大的空穴轻空穴:有效质量较小的空穴11、间接带隙半导体
导带底和价带顶处于不同k值的半导体。
二、半导体中的杂质和缺陷能级
1、晶胞空间体积计算
Si晶胞中有8个硅原子,每个原子看做半径为r的圆球,则8个原子占晶胞空间的百分数:立方体某顶角的圆球中心与距此顶角1/4体对角线长度处的圆球中心间的距离为2r,且等于
边长为a的立方体体对角线长〔3a〕的1/4。
2、杂质类型
间隙式:原子较小,存在于晶格原子间的间隙位置
替位式:原子大小及价电子壳层构造与晶格原子相近,取代晶格原子而位于晶格格点处〔3、
5族元素属于替位式〕
3、杂质能级
被施主/受主杂质束缚的电子/空穴的能量状态称为施主E/受主E能级,位于离导带/价带很
D A
近的禁带中。电子/空穴摆脱杂质束缚成为导电粒子所需的能量称为杂质电离能。杂质电离
能小的杂质能级很接近导带底/价带顶,称为浅能级,在室温下就几乎全部离化。
4、杂质补偿
施主、受主杂质间的相互抵消作用称为杂质补偿。高度补偿的半导体虽然导电性类似高纯半导体,但实际性能很差。
5、深能级杂质
施主杂质能级距离导带底、受主杂质能级距离价带顶很远的能级称为深能级。深能级杂质能够屡次电离,往往在禁带引入假设干个能级。有的杂质既能引入施主能级,又能引入受主能级。深能级杂质对载流子浓度和导电类型的影响没有浅能级杂质显著,但对于载流子复合作用比浅能级杂质强,故也称为复合中心。
6、缺陷
点缺陷、位错
三、载流子统计分布
1、热平衡载流子产生:
本征激发〔电子从晶格猎取能量从价带跃迁到导带形成导带电子和价带空穴〕
杂质电离〔电子从施主能级跃迁到导带产生导带电子,从价带跃迁到受主能级产生价带空穴〕载流子复合:电子从高能量量子态跃迁到低能量量子态,并向晶格放出能量。
载流子产生与复合到达动态平衡,称为热平衡,此时导电的电子与空穴浓度均保持稳定。
2、获得热平衡载流子浓度的思路:
A.允许的量子态按能量如何分布——状态密度B.电子在允许的量子态中如何分布——分布函数3、状态密度
状态密度g(E)是能带中,能量E四周每单位能量间隔内的量子态数。电子/空穴能量越高,状态密度越大。
计算步骤:
算出k空间中的量子态密度〔量子态数除以k空间体积〕
在k空间中坐标是2π/L〔L是k半导体晶体线度,L3等于晶体体积〕的整数倍,每个单位立方体中有1个量子态〔计入电子自旋则为2个量子态〕
算出k空间中与能量E~(E+dE)间所对应的k空间体积等能球面的球壳体积4πk2dk
两者相乘即为能量E~(E+dE)间的量子态数D.g(E)=dZ/dE,由E-k关系化简得
4、费米分布
电子占据费米能级的概率在各种温度下总是1/2。费米能级标志了电子填充能级的水平。
5、玻尔兹曼分布
6、热平衡条件
7、杂质能级与能带中的能级有区分:能带中的能级可以容纳自旋方向相反的两个电子,而施主能级不允许同时被
您可能关注的文档
- 半导体材料导论结课复习题.docx
- 半导体材料重点难点.docx
- 半导体气相外延.docx
- 半导体激光器LD.docx
- 半导体激光器和氦氖激光器的比较.docx
- 半导体照明工程职业标准.docx
- 半导体物理TCAD实验指导书.docx
- 半导体物理学刘恩科第七版课后题答案.docx
- 半导体物理学试题及答案.docx
- 半导体物理学课程教学大纲大纲.docx
- 分析let s单元56ago2卷纸zheng unit56.pdf
- 塑胶材料其它分类原料pa9t 12.pdf
- md16x16数字媒体切换器设备.pdf
- 者参考项目发起人学科类型单位序列承包商修订页代码顺序典型.pdf
- 届世界天然气大会阿姆斯特丹2006add10288.pdf
- 期测试记录表每周weekly g1g6 journeys tests level 6 lesson26.pdf
- modernize-whitepaper现代化您应用程序白皮书.pdf
- anybackup产品典型案例分析.pdf
- 约克金融工程课程tfeslide32.pdf
- 广州市妇女儿童医疗中心历份教学药历01tjy.pdf
最近下载
- 2024年湖北省中考历史试题卷(含答案及解析).docx
- 爱护我们的五官幼儿主题班会PPT课件.pptx VIP
- 2020人教版二年级数学下册易错题型及答案.pdf VIP
- 2024届高考专题复习:小说叙述视角课件(共24张PPT) (1).pptx VIP
- 2024届高考专题复习:小说叙述视角.pptx VIP
- 《道德与法治》六年级下册全册知识点汇总.docx
- 测测达人版平台服务规则考试题库答案APP测测基础认证题.docx
- 江苏省苏州常熟市七年级数学下学期期末考试试题.docx VIP
- 建筑地基处理技术规范.pptx
- T_CACM 1270-2019 中医内科临床诊疗指南 脓毒症.docx
文档评论(0)