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半导体物理考点归纳

 

一·

 

1.

金刚?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

?/p>

同类原子组成的复式晶?/p>

?/p>

?/p>

复式晶格是由两个面心立方的子晶格彼此沿其空间对角?/p>

位移

1/4

的长度形?/p>

 

b.

 

?/p>

面心晶系,具立方对称性,共价键结合四面体

?/p>

 

c.

 

配位数为

4

,较低,较稳?/p>

?/p>

(

配位数:最近邻原子?/p>

) 

d.

 

一个晶体学

晶胞?/p>

?/p>

4+8*1/8+6*1/2=

8

个原?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

IV

族的

C

?/p>

Si

?/p>

Ge

等元素半导体大多属于这种结构?/p>

 

2.

闪锌?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

共价性占优势,立方对称?/p>

?/p>

 

b.

 

晶胞结构类似于金刚石结构,但为双原子复式晶格

?/p>

 

c.

 

?/p>

共价键晶体,但有不同的离子?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

GaAs

等三五族元素化合物均属于此种结构?/p>

 

3.

电子共有化运动:

 

原子结合为晶体时?/p>

轨道交叠?/p>

外层轨道交叠程度较大?/p>

电子可从一个原子运动到另一

原子中,因而电子可在整个晶体中运动,称为电子的共有化运?/p>

?/p>

 

4.

布洛赫波?/p>

 

晶体中电子运动的基本方程为:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?/p>

K

为波矢,

uk(x)

为一?

与晶格同周期的周期性函数,

 

5.

布里渊区?/p>

 

禁带出现?/p>

k=n/2a

处,即在布里渊区边界?/p>

?/p>

 

允带出现在以下几个区?/p>

 

第一布里渊区

:

?/p>

1/2a<k<1/2a (

简约布里渊区)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第二布里渊区?/p>

-1/a<k<-1/2a,1/2a<k<1/a 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E(k)

也是

k

的周期函数,

周期?/p>

1/a,

?/p>

E(k)=E(k+n/a),

能带愈宽?/p>

共有化运动就更强烈?/p>

 

6.

施主杂质

?/p>

 

V

族杂质在硅,

锗中电离时,

能够

释放电子而产生导电电子并形成正电中心?/p>

称它?/p>

 

?/p>

施主杂质?/p>

n

型杂?/p>

 

7.

施主能级?/p>

 

?/p>

施主杂质束缚的电子的能量状态称为施主能?/p>

,记?/p>

ED

?/p>

施主能级离导带很?/p>

?/p>

 

8.

受主杂质?/p>

 

III

族杂质在硅,锗中能够

接受电子而产生导电空穴,并形成负电中心,称它们为受主

杂质?/p>

P

型杂?/p>

?/p>

 

9.

受主能级?/p>

 

?/p>

被受主杂质所束缚的空穴的能量状态称为受主能?/p>

?/p>

记为

EA

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受主能级离价带很?/p>

?/p>

 

10.

简并半导体

&

非简并半导体?/p>

 

?/p>

 

?/p>

费米能级进入了导带,说明

n

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

?/p>

ND

很大

)

;也

说明了导带底?/p>

近的量子态基本上被电子所占据

了?/p>

?/p>

费米能级进入了价带,

说明

P

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

?/p>

NA

很大

)

?/p>

也说明了价带顶附近的量子态基本上被空穴所占据

了?/p>

此时?/p>

考虑泡利不相容原

?/p>

,?/p>

玻尔兹曼分布不适用

,必须用

费米分布函数

。这此情况称?/p>

载流子的简并化

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半导体物理考点归纳

 

一·

 

1.

金刚?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

?/p>

同类原子组成的复式晶?/p>

?/p>

?/p>

复式晶格是由两个面心立方的子晶格彼此沿其空间对角?/p>

位移

1/4

的长度形?/p>

 

b.

 

?/p>

面心晶系,具立方对称性,共价键结合四面体

?/p>

 

c.

 

配位数为

4

,较低,较稳?/p>

?/p>

(

配位数:最近邻原子?/p>

) 

d.

 

一个晶体学

晶胞?/p>

?/p>

4+8*1/8+6*1/2=

8

个原?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

IV

族的

C

?/p>

Si

?/p>

Ge

等元素半导体大多属于这种结构?/p>

 

2.

闪锌?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

共价性占优势,立方对称?/p>

?/p>

 

b.

 

晶胞结构类似于金刚石结构,但为双原子复式晶格

?/p>

 

c.

 

?/p>

共价键晶体,但有不同的离子?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

GaAs

等三五族元素化合物均属于此种结构?/p>

 

3.

电子共有化运动:

 

原子结合为晶体时?/p>

轨道交叠?/p>

外层轨道交叠程度较大?/p>

电子可从一个原子运动到另一

原子中,因而电子可在整个晶体中运动,称为电子的共有化运?/p>

?/p>

 

4.

布洛赫波?/p>

 

晶体中电子运动的基本方程为:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?/p>

K

为波矢,

uk(x)

为一?

与晶格同周期的周期性函数,

 

5.

布里渊区?/p>

 

禁带出现?/p>

k=n/2a

处,即在布里渊区边界?/p>

?/p>

 

允带出现在以下几个区?/p>

 

第一布里渊区

:

?/p>

1/2a<k<1/2a (

简约布里渊区)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第二布里渊区?/p>

-1/a<k<-1/2a,1/2a<k<1/a 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E(k)

也是

k

的周期函数,

周期?/p>

1/a,

?/p>

E(k)=E(k+n/a),

能带愈宽?/p>

共有化运动就更强烈?/p>

 

6.

施主杂质

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V

族杂质在硅,

锗中电离时,

能够

释放电子而产生导电电子并形成正电中心?/p>

称它?/p>

 

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施主杂质?/p>

n

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施主能级?/p>

 

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,记?/p>

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8.

受主杂质?/p>

 

III

族杂质在硅,锗中能够

接受电子而产生导电空穴,并形成负电中心,称它们为受主

杂质?/p>

P

型杂?/p>

?/p>

 

9.

受主能级?/p>

 

?/p>

被受主杂质所束缚的空穴的能量状态称为受主能?/p>

?/p>

记为

EA

?/p>

受主能级离价带很?/p>

?/p>

 

10.

简并半导体

&

非简并半导体?/p>

 

?/p>

 

?/p>

费米能级进入了导带,说明

n

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

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ND

很大

)

;也

说明了导带底?/p>

近的量子态基本上被电子所占据

了?/p>

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费米能级进入了价带,

说明

P

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

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很大

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也说明了价带顶附近的量子态基本上被空穴所占据

了?/p>

此时?/p>

考虑泡利不相容原

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玻尔兹曼分布不适用

,必须用

费米分布函数

。这此情况称?/p>

载流子的简并化

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半导体物理考点归纳

 

一·

 

1.

金刚?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

?/p>

同类原子组成的复式晶?/p>

?/p>

?/p>

复式晶格是由两个面心立方的子晶格彼此沿其空间对角?/p>

位移

1/4

的长度形?/p>

 

b.

 

?/p>

面心晶系,具立方对称性,共价键结合四面体

?/p>

 

c.

 

配位数为

4

,较低,较稳?/p>

?/p>

(

配位数:最近邻原子?/p>

) 

d.

 

一个晶体学

晶胞?/p>

?/p>

4+8*1/8+6*1/2=

8

个原?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

IV

族的

C

?/p>

Si

?/p>

Ge

等元素半导体大多属于这种结构?/p>

 

2.

闪锌?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

共价性占优势,立方对称?/p>

?/p>

 

b.

 

晶胞结构类似于金刚石结构,但为双原子复式晶格

?/p>

 

c.

 

?/p>

共价键晶体,但有不同的离子?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

GaAs

等三五族元素化合物均属于此种结构?/p>

 

3.

电子共有化运动:

 

原子结合为晶体时?/p>

轨道交叠?/p>

外层轨道交叠程度较大?/p>

电子可从一个原子运动到另一

原子中,因而电子可在整个晶体中运动,称为电子的共有化运?/p>

?/p>

 

4.

布洛赫波?/p>

 

晶体中电子运动的基本方程为:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?/p>

K

为波矢,

uk(x)

为一?

与晶格同周期的周期性函数,

 

5.

布里渊区?/p>

 

禁带出现?/p>

k=n/2a

处,即在布里渊区边界?/p>

?/p>

 

允带出现在以下几个区?/p>

 

第一布里渊区

:

?/p>

1/2a<k<1/2a (

简约布里渊区)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第二布里渊区?/p>

-1/a<k<-1/2a,1/2a<k<1/a 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E(k)

也是

k

的周期函数,

周期?/p>

1/a,

?/p>

E(k)=E(k+n/a),

能带愈宽?/p>

共有化运动就更强烈?/p>

 

6.

施主杂质

?/p>

 

V

族杂质在硅,

锗中电离时,

能够

释放电子而产生导电电子并形成正电中心?/p>

称它?/p>

 

?/p>

施主杂质?/p>

n

型杂?/p>

 

7.

施主能级?/p>

 

?/p>

施主杂质束缚的电子的能量状态称为施主能?/p>

,记?/p>

ED

?/p>

施主能级离导带很?/p>

?/p>

 

8.

受主杂质?/p>

 

III

族杂质在硅,锗中能够

接受电子而产生导电空穴,并形成负电中心,称它们为受主

杂质?/p>

P

型杂?/p>

?/p>

 

9.

受主能级?/p>

 

?/p>

被受主杂质所束缚的空穴的能量状态称为受主能?/p>

?/p>

记为

EA

?/p>

受主能级离价带很?/p>

?/p>

 

10.

简并半导体

&

非简并半导体?/p>

 

?/p>

 

?/p>

费米能级进入了导带,说明

n

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

?/p>

ND

很大

)

;也

说明了导带底?/p>

近的量子态基本上被电子所占据

了?/p>

?/p>

费米能级进入了价带,

说明

P

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

?/p>

NA

很大

)

?/p>

也说明了价带顶附近的量子态基本上被空穴所占据

了?/p>

此时?/p>

考虑泡利不相容原

?/p>

,?/p>

玻尔兹曼分布不适用

,必须用

费米分布函数

。这此情况称?/p>

载流子的简并化

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一·

 

1.

金刚?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

?/p>

同类原子组成的复式晶?/p>

?/p>

?/p>

复式晶格是由两个面心立方的子晶格彼此沿其空间对角?/p>

位移

1/4

的长度形?/p>

 

b.

 

?/p>

面心晶系,具立方对称性,共价键结合四面体

?/p>

 

c.

 

配位数为

4

,较低,较稳?/p>

?/p>

(

配位数:最近邻原子?/p>

) 

d.

 

一个晶体学

晶胞?/p>

?/p>

4+8*1/8+6*1/2=

8

个原?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

IV

族的

C

?/p>

Si

?/p>

Ge

等元素半导体大多属于这种结构?/p>

 

2.

闪锌?/p>

 

1)

 

结构特点?/p>

 

a.

 

共价性占优势,立方对称?/p>

?/p>

 

b.

 

晶胞结构类似于金刚石结构,但为双原子复式晶格

?/p>

 

c.

 

?/p>

共价键晶体,但有不同的离子?/p>

?/p>

 

2)

 

代表性半导体?/p>

GaAs

等三五族元素化合物均属于此种结构?/p>

 

3.

电子共有化运动:

 

原子结合为晶体时?/p>

轨道交叠?/p>

外层轨道交叠程度较大?/p>

电子可从一个原子运动到另一

原子中,因而电子可在整个晶体中运动,称为电子的共有化运?/p>

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4.

布洛赫波?/p>

 

晶体中电子运动的基本方程为:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?/p>

K

为波矢,

uk(x)

为一?

与晶格同周期的周期性函数,

 

5.

布里渊区?/p>

 

禁带出现?/p>

k=n/2a

处,即在布里渊区边界?/p>

?/p>

 

允带出现在以下几个区?/p>

 

第一布里渊区

:

?/p>

1/2a<k<1/2a (

简约布里渊区)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第二布里渊区?/p>

-1/a<k<-1/2a,1/2a<k<1/a 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E(k)

也是

k

的周期函数,

周期?/p>

1/a,

?/p>

E(k)=E(k+n/a),

能带愈宽?/p>

共有化运动就更强烈?/p>

 

6.

施主杂质

?/p>

 

V

族杂质在硅,

锗中电离时,

能够

释放电子而产生导电电子并形成正电中心?/p>

称它?/p>

 

?/p>

施主杂质?/p>

n

型杂?/p>

 

7.

施主能级?/p>

 

?/p>

施主杂质束缚的电子的能量状态称为施主能?/p>

,记?/p>

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?/p>

施主能级离导带很?/p>

?/p>

 

8.

受主杂质?/p>

 

III

族杂质在硅,锗中能够

接受电子而产生导电空穴,并形成负电中心,称它们为受主

杂质?/p>

P

型杂?/p>

?/p>

 

9.

受主能级?/p>

 

?/p>

被受主杂质所束缚的空穴的能量状态称为受主能?/p>

?/p>

记为

EA

?/p>

受主能级离价带很?/p>

?/p>

 

10.

简并半导体

&

非简并半导体?/p>

 

?/p>

 

?/p>

费米能级进入了导带,说明

n

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

?/p>

ND

很大

)

;也

说明了导带底?/p>

近的量子态基本上被电子所占据

了?/p>

?/p>

费米能级进入了价带,

说明

P

型杂质掺杂浓度很?/p>

(

?/p>

NA

很大

)

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也说明了价带顶附近的量子态基本上被空穴所占据

了?/p>

此时?/p>

考虑泡利不相容原

?/p>

,?/p>

玻尔兹曼分布不适用

,必须用

费米分布函数

。这此情况称?/p>

载流子的简并化

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