第一章 半导体中的电子状态
§1.1 锗和硅的晶体结构特征 金刚石结构的基本特征
§1.2 半导体中的电子状态和能带 电子共有化运动概念
绝缘体、半导体和导体的能带特征。 几种常用半导体的禁带宽度 本征激发的概念
§1.3 半导体中电子的运动 有效质量
2
导带底和价带顶附近的
E(k)~k 关系
2
h k
E k - E 0 =
* 2 m n
半导体中电子的平均速度 v
dE ； hdk 2
有效质量的公式：
1
1 d
E
2
2
。
*
h dk
m
n
§1.4 本征半导体的导电机构 空穴 空穴的特征：带正电； m
m ； E
E ； k
k
p
n
n
p
p
n
§1.5 回旋共振
§1.6 硅和锗的能带结构 导带底的位置、个数； 重空穴带、轻空穴
第二章 半导体中杂质和缺陷能级§2.1 硅、锗晶体中的杂质能级
；；
基本概念：施主杂质，受主杂质，杂质的电离能， 杂质的补偿作用 。
§2.2 Ⅲ — Ⅴ族化合物中的杂质能级 杂质的双性行为
第三章 半导体中载流子的统计分布
热平衡载流子概念
§3.1 状态密度 定义式： g (E )
dz / dE ；
导带底附近的状态密度：
g ( E )
c
3
* n
3 / 2
2 m
4 V
E
E
c
1 / 2
；
h
价带顶附近的状态密度：
g ( E )
v
2 m
4 V
* p
3 / 2
E
V
1 / 2
E
3
h
§3.2 费米能级和载流子的浓度统计分布 Fermi 分布函数： f ( E )
1 E
E
F
；
1 exp / k T
0
Fermi 能级的意义：它和温度、半导体材料的导电类型、杂质的含量以及能量零点的选取有 关。1）将半导体中大量的电子看成一个热力学系统， 可看成量子态是否被电子占据的一个界限。
费米能级 E 是系统的化学势； 2） E F
F
3） E 的位置比较直观地标志了电子占据量子
F
态的情况， 通常就说费米能级标志了电子填充能级的水平。 的能量较高的量子态上有电子。
费米能级位置较高， 说明有较多
E E
F
Boltzmann 分布函数：
k T
0
f ( E )
B
e ；
导带底、价带顶载流子浓度表达式：
E
c
n0
E
c
f ( E ) g ( E )dE
B
c