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
?/p>
kx
i
k
k
e
x
u
x
?/p>
?/p>
2
)
(
)
(
?/p>
)
(
)
(
na
x
u
x
u
k
k
?/p>
?/p>