半导体物理复习教案ppt课件.ppt

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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用半导体物理基础 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章1.1 半导体中电

2、子的运动 有效质量半导体中起作用的常常是接近于能带底部或顶部的电子，因此只要掌握这些能带极值附近的E-k关系即可 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章对于给定半导体是个定值 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或

3、接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章定义能带底电子有效质量导带底：E(k)E(0)，电子有效质量为正值能带越窄，k=0处的曲率越小，二次微商就小，有效质量就越大价带顶的有效质量 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章价

4、带顶：E(k)E(0)，电子有效质量为负值-半导体中电子的平均速度-半导体中电子的加速度 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章 引进有效质量的概念后，电子在外电场作用下的表现和自由电子相似，都符合牛顿第二定律描述3.1.4 有效质量的意义半导体中的电子需要同时响应内部势场和外加场的作用，有效质量概括了半导体内部势场对电子的作用，

5、使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时，可以不涉及到半导体内部势场的作用。QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章1.2 硅和锗的能带结构-硅的能带结构Eg(300K)=1.12eV间接带隙结构禁带宽度随温度增加而减小 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其

6、受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章-锗的能带结构Eg(300K)=0.67eV间接带隙结构禁带宽度随温度增加而减小 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章-砷化镓砷化

7、镓的能带结构Eg(300K)=1.43eV直接带隙结构禁带宽度随温度增加而减小，dEg/dT=-3.9510dEg/dT=-3.9510-4-4eV/KeV/K QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章-能带结构与温度的关系 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受

8、到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章P35 1.(1)QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，

9、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章第二章 半导体中杂质和缺陷能级 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章2.1 2.1 硅、锗晶体中的杂

10、质能级硅、锗晶体中的杂质能级硅、锗晶体中的杂质能级硅、锗晶体中的杂质能级-替位式杂质和间隙式杂质替位式杂质和间隙式杂质替位式杂质和间隙式杂质替位式杂质和间隙式杂质按照球形原子堆积模型，金刚石晶体的一个原胞按照球形原子堆积模型，金刚石晶体的一个原胞按照球形原子堆积模型，金刚石晶体的一个原胞按照球形原子堆积模型，金刚石晶体的一个原胞 中的中的中的中的8 8个原子只占该晶胞体积的个原子只占该晶胞体积的个原子只占该晶胞体积的个原子只占该晶胞体积的3434，还有，还有，还有，还有6666是是是是空隙！空隙！空隙！空隙！A A间隙式杂质原子：原子半径间隙式杂质原子：原子半径间隙式杂质原子：原子半径间隙式杂

11、质原子：原子半径比较小比较小比较小比较小B B替位式杂质原子：原子的大替位式杂质原子：原子的大替位式杂质原子：原子的大替位式杂质原子：原子的大小与被取代的晶体原子大小比较小与被取代的晶体原子大小比较小与被取代的晶体原子大小比较小与被取代的晶体原子大小比较相近相近相近相近 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章浅能级杂质浅能级杂质浅

12、能级杂质浅能级杂质特点：特点：特点：特点：E ED D EgEgT T=0 K=0 K，束缚态，束缚态，束缚态，束缚态T T0 K0 K，能带角度：电子从，能带角度：电子从，能带角度：电子从，能带角度：电子从E ED D跃迁到跃迁到跃迁到跃迁到E EC C，成为导带电子，成为导带电子，成为导带电子，成为导带电子空间角度：电子脱离空间角度：电子脱离空间角度：电子脱离空间角度：电子脱离P+P+离子的库仑束缚，离子的库仑束缚，离子的库仑束缚，离子的库仑束缚，运动到无穷远运动到无穷远运动到无穷远运动到无穷远电离的原因：热激发，远红外光的照射电离的原因：热激发，远红外光的照射电离的原因：热激发，远红外光

13、的照射电离的原因：热激发，远红外光的照射 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章 施主杂质施主能级受主杂质受主能级施主杂质施主能级受主杂质受主能级施主杂质施主能级受主杂质受主能级施主杂质施主能级受主杂质受主能级当当当当V V族元素族元素族元素族元素P P在在在在SiSi中成为替位式杂质且电离时，能够中成为替位式杂质且电离时，能够中

14、成为替位式杂质且电离时，能够中成为替位式杂质且电离时，能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心，称它们为释放电子而产生导电电子并形成正电中心，称它们为释放电子而产生导电电子并形成正电中心，称它们为释放电子而产生导电电子并形成正电中心，称它们为施主杂质或施主杂质或施主杂质或施主杂质或n n型杂质型杂质型杂质型杂质.成键后，成键后，成键后，成键后，P P 原子多余原子多余原子多余原子多余1 1 个价电子个价电子个价电子个价电子 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经

15、营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章当当当当IIIIII族元素族元素族元素族元素B B在在在在SiSi中成为替位式杂质且电离时，能够接受中成为替位式杂质且电离时，能够接受中成为替位式杂质且电离时，能够接受中成为替位式杂质且电离时，能够接受电子而产生导电空穴并形成负电中心，称它们为受主杂电子而产生导电空穴并形成负电中心，称它们为受主杂电子而产生导电空穴并形成负电中心，称它们为受主杂电子而产生导电空穴并形成负电中心，称它们为受主杂质或质或质或质或p p型杂质型杂质型杂质型杂质 QUST 半导体物理半导

16、体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章-杂质的补偿作用杂质的补偿作用杂质的补偿作用杂质的补偿作用当半导体中同时存在施主和受主时，考虑杂质补偿作当半导体中同时存在施主和受主时，考虑杂质补偿作当半导体中同时存在施主和受主时，考虑杂质补偿作当半导体中同时存在施主和受主时，考虑杂质补偿作用用用用空间角度的理解：施主周围有多余的价电子，受主周空间角度的理解：施主周

17、围有多余的价电子，受主周空间角度的理解：施主周围有多余的价电子，受主周空间角度的理解：施主周围有多余的价电子，受主周围缺少价电子，施主多余的价电子正好填充受主周围围缺少价电子，施主多余的价电子正好填充受主周围围缺少价电子，施主多余的价电子正好填充受主周围围缺少价电子，施主多余的价电子正好填充受主周围空缺的价键电子，使价键饱和，使系统能量降低空缺的价键电子，使价键饱和，使系统能量降低空缺的价键电子，使价键饱和，使系统能量降低空缺的价键电子，使价键饱和，使系统能量降低-稳稳稳稳定状态定状态定状态定状态能带角度的理解：能带角度的理解：能带角度的理解：能带角度的理解：QUST 半导体物理半导体物理半导

18、体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章1.1.杂质能级离带边较远，杂质能级离带边较远，杂质能级离带边较远，杂质能级离带边较远，E ED D，E EA A可与可与可与可与E Eg g相比拟；相比拟；相比拟；相比拟；2.2.E ED D，E EA A较大，杂质电离作用较弱，对载较大，杂质电离作用较弱，对载较大，杂质电离作用较弱，对载较大，杂质电离作用较弱，对载 流子（

19、导流子（导流子（导流子（导电电子和空穴）浓度影响较小；电电子和空穴）浓度影响较小；电电子和空穴）浓度影响较小；电电子和空穴）浓度影响较小；3.3.对载流子的复合作用较大（复合中心），降低非平衡载对载流子的复合作用较大（复合中心），降低非平衡载对载流子的复合作用较大（复合中心），降低非平衡载对载流子的复合作用较大（复合中心），降低非平衡载流子的寿命流子的寿命流子的寿命流子的寿命.-深能级杂质深能级杂质深能级杂质深能级杂质特点：特点：特点：特点：QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款

20、或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章空位：不饱和键，倾向于接受电子空位：不饱和键，倾向于接受电子空位：不饱和键，倾向于接受电子空位：不饱和键，倾向于接受电子-受主受主受主受主间隙原子：间隙原子：间隙原子：间隙原子：4 4 个之外多余的价电子个之外多余的价电子个之外多余的价电子个之外多余的价电子-施主施主施主施主2.2 缺陷、位错能级缺陷、位错能级2.2.1 2.2.1 点缺陷点缺陷点缺陷点缺陷-杂质原子（替位式，间隙式）杂质原子（替位式，间隙式）杂质原子（替位式，间隙式）杂质原子

21、（替位式，间隙式）QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章思考题思考题思考题思考题什么是浅能级杂质和深能级杂质？它们对半导什么是浅能级杂质和深能级杂质？它们对半导什么是浅能级杂质和深能级杂质？它们对半导什么是浅能级杂质和深能级杂质？它们对半导体有和影响？体有和影响？体有和影响？体有和影响？经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照

22、消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章第三章半导体中载流子的统计分布半导体中载流子的统计分布 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章3.1 费米能级

23、和载流子的统计分布费米能级和载流子的统计分布-费米分布函数费米分布函数费米分布函数费米分布函数f f(E E)能量为能量为能量为能量为E E的一个量子态被的一个量子态被的一个量子态被的一个量子态被一个电子占据的几率为一个电子占据的几率为一个电子占据的几率为一个电子占据的几率为T T0K0K时时时时:EEEEEEf f f f(E)=0(E)=0 费米分布函数的性质费米分布函数的性质费米分布函数的性质费米分布函数的性质T0KT0K时时时时:QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接

24、受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章当当当当E E-E Ef f 5 5kTkT时，时，时，时，f f 0.007 0.007，当当当当E E-E Ef f-5 0.993 0.993费米能级的物理意义标志费米能级的物理意义标志费米能级的物理意义标志费米能级的物理意义标志了电子填充水平了电子填充水平了电子填充水平了电子填充水平玻尔兹曼分布函数玻尔兹曼分布函数玻尔兹曼分布函数玻尔兹曼分布函数 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要

25、求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章电子的费米统计分布函数电子的费米统计分布函数电子的费米统计分布函数电子的费米统计分布函数E E-E Ef fkTkT空穴的费米统计分布函数空穴的费米统计分布函数空穴的费米统计分布函数空穴的费米统计分布函数E Ef f-E EkTkT QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款

26、或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章导带有效状态密度导带有效状态密度导带有效状态密度导带有效状态密度导带平衡电子浓度导带平衡电子浓度导带平衡电子浓度导带平衡电子浓度300K 300K N NC C(Si)=2.810(Si)=2.8101919cmcm-3-3导带平衡电子浓度导带平衡电子浓度导带平衡电子浓度导带平衡电子浓度导带电子浓度导带电子浓度导带电子浓度导带电子浓度 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到

27、的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用价带空穴浓度价带空穴浓度价带空穴浓度价带空穴浓度价带有效状态密度价带有效状态密度价带有效状态密度价带有效状态密度电子浓度和空穴浓度满足：电子浓度和空穴浓度满足：电子浓度和空穴浓度满足：电子浓度和空穴浓度满足：只与只与只与只与mme e*，mmh h*，E Eg g和和和和T T有关，与有关，与有关，与有关，与E EF F或掺杂浓度无关或掺杂浓度无关或掺杂浓度无关或掺杂浓度无关无论本征半导体还是杂质半导体，只

28、要是无论本征半导体还是杂质半导体，只要是无论本征半导体还是杂质半导体，只要是无论本征半导体还是杂质半导体，只要是热平衡状态的非简并半导体，都适用！热平衡状态的非简并半导体，都适用！热平衡状态的非简并半导体，都适用！热平衡状态的非简并半导体，都适用！材料参数材料参数材料参数材料参数 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章3.2 本征

29、半导体中的载流子统计本征半导体中的载流子统计 3.2.1 3.2.1 本征载流子浓度本征载流子浓度本征载流子浓度本征载流子浓度n ni i 热激发所产生的载流子热激发所产生的载流子热激发所产生的载流子热激发所产生的载流子 没有杂质和缺陷的半导体没有杂质和缺陷的半导体没有杂质和缺陷的半导体没有杂质和缺陷的半导体 T T=0 K=0 K，价带全满，导带全空，价带全满，导带全空，价带全满，导带全空，价带全满，导带全空T T0 K0 K，热激发，电子从价带激发到导带（本征激发），热激发，电子从价带激发到导带（本征激发），热激发，电子从价带激发到导带（本征激发），热激发，电子从价带激发到导带（本征激发）

30、QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章本征载流子浓度本征载流子浓度本征载流子浓度本征载流子浓度n ni i与禁带宽度与禁带宽度与禁带宽度与禁带宽度E Eg gT T=300K=300K 测量值测量值测量值测量值本征载流子浓度本征载流子浓度本征载流子浓度本征载流子浓度n ni i与温度与温度与温度与温度T T QUST 半导体物理半

31、导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章3.2.2 3.2.2 本征半导体的费米能级位置本征半导体的费米能级位置本征半导体的费米能级位置本征半导体的费米能级位置本征费米能级本征费米能级本征费米能级本征费米能级(n n=p p取对数得到取对数得到取对数得到取对数得到)（禁带中线）（禁带中线）（禁带中线）（禁带中线）本征费米能级本征费米能级本征费米能级本征费

32、米能级E Ei i基本上在禁带中线处基本上在禁带中线处基本上在禁带中线处基本上在禁带中线处 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用弱弱弱弱强强强强过渡过渡过渡过渡本征本征本征本征一般地，一般地，一般地，一般地，N NC C N ND D由上式看出，由上式看出，由上式看出，由上式看出，N ND D越大，越大，越大，越大，E Ef f越接近

33、导带越接近导带越接近导带越接近导带E EC C；T T越大，越大，越大，越大，E Ef f越接近本征费米能级越接近本征费米能级越接近本征费米能级越接近本征费米能级E Ei i。杂质能级的分布函数杂质能级的分布函数杂质能级的分布函数杂质能级的分布函数3.3 杂质半导体中的载流子统计杂质半导体中的载流子统计 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务

34、的费用第三章N N型半导体中的电子浓度随温度的变化关系型半导体中的电子浓度随温度的变化关系型半导体中的电子浓度随温度的变化关系型半导体中的电子浓度随温度的变化关系 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章E Ef f N NDD（强电离，室温）（强电离，室温）（强电离，室温）（强电离，室温）费米能级：反应半导体导电类型和掺杂水平费米

35、能级：反应半导体导电类型和掺杂水平费米能级：反应半导体导电类型和掺杂水平费米能级：反应半导体导电类型和掺杂水平 N NDD高高高高强强强强n n 型型型型N NDD低低低低弱弱弱弱n n 型型型型N NAA低低低低弱弱弱弱P P 型型型型N NAA高高高高强强强强P P 型型型型N NDD N NAA 本征型本征型本征型本征型 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者

36、购买商品的价款或接受服务的费用第三章3.4.1 3.4.1 简并半导体的载流子浓度简并半导体的载流子浓度简并半导体的载流子浓度简并半导体的载流子浓度单一杂质，单一杂质，单一杂质，单一杂质，n n 型半导体，处于强电离区（饱和区）型半导体，处于强电离区（饱和区）型半导体，处于强电离区（饱和区）型半导体，处于强电离区（饱和区）费米积分费米积分费米积分费米积分简并半导体不适用！简并半导体不适用！简并半导体不适用！简并半导体不适用！3.4简并半导体简并半导体 简并判据简并判据简并判据简并判据 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到

37、的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semiconductor Physics第四章第四章 半导体的导电性半导体的导电性 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semiconduc

38、tor Physics4.1.2 4.1.2 半导体的电导率和迁移率半导体的电导率和迁移率半导体的电导率和迁移率半导体的电导率和迁移率强强强强n n 型，型，型，型，n np p强强强强p p 型，型，型，型，p pn n本征本征本征本征迁移率迁移率迁移率迁移率电导率电导率电导率电导率 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semic

39、onductor Physics4.2.1 4.2.1 平均自由时间及其与迁移率的关系平均自由时间及其与迁移率的关系平均自由时间及其与迁移率的关系平均自由时间及其与迁移率的关系平均弛豫时间（自由时间）平均弛豫时间（自由时间）平均弛豫时间（自由时间）平均弛豫时间（自由时间）的物理意义的物理意义的物理意义的物理意义载流子的自由时间有一个统计分布，但简单地可以认为所载流子的自由时间有一个统计分布，但简单地可以认为所载流子的自由时间有一个统计分布，但简单地可以认为所载流子的自由时间有一个统计分布，但简单地可以认为所有电子从时间有电子从时间有电子从时间有电子从时间t=0 t=0 开始被加速开始被加速开始

40、被加速开始被加速“自由自由自由自由”地运动，平均来说地运动，平均来说地运动，平均来说地运动，平均来说当当当当t=t=时，电子受到一次散射。时，电子受到一次散射。时，电子受到一次散射。时，电子受到一次散射。QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semiconductor Physics4.2.2 4.2.2 载流子的主要散射机制载流子的

41、主要散射机制载流子的主要散射机制载流子的主要散射机制散射的原因：周期势场被破坏（晶体偏离理想）散射的原因：周期势场被破坏（晶体偏离理想）散射的原因：周期势场被破坏（晶体偏离理想）散射的原因：周期势场被破坏（晶体偏离理想）微扰势微扰势微扰势微扰势 V V 1.1.电离杂质中心散射电离杂质中心散射电离杂质中心散射电离杂质中心散射库仑力的作用，弹性散射库仑力的作用，弹性散射库仑力的作用，弹性散射库仑力的作用，弹性散射 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品

42、或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用声子是一种准粒子，它既有能量又有动量声子是一种准粒子，它既有能量又有动量声子是一种准粒子，它既有能量又有动量声子是一种准粒子，它既有能量又有动量.电子受晶格振动的散射电子受晶格振动的散射电子受晶格振动的散射电子受晶格振动的散射-电子与声子的散射电子与声子的散射电子与声子的散射电子与声子的散射（吸收或释放一个声子）（吸收或释放一个声子）（吸收或释放一个声子）（吸收或释放一个声子）（格波）（格波）（格波）（格波）2.2.晶格振动散射晶格振动散射晶格振动散射晶格振动散射(声子散射声子散

43、射声子散射声子散射)QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semiconductor Physics4.3 迁移率与杂质浓度和温度的关系迁移率与杂质浓度和温度的关系4.3.1 4.3.1 迁移率与杂质浓度和温度的关系迁移率与杂质浓度和温度的关系迁移率与杂质浓度和温度的关系迁移率与杂质浓度和温度的关系电离杂质散射电离杂质散射电离杂质散射

44、电离杂质散射声学波散射声学波散射声学波散射声学波散射 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semiconductor Physics4.3.2 4.3.2 电阻率与杂质浓度的关系电阻率与杂质浓度的关系电阻率与杂质浓度的关系电阻率与杂质浓度的关系n n 型型型型p p 型型型型本征本征本征本征重掺杂：不完全电离；重掺杂：不完全电离；重

45、掺杂：不完全电离；重掺杂：不完全电离；N N增增增增加，加，加，加，减小偏离直线关系减小偏离直线关系减小偏离直线关系减小偏离直线关系 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Semiconductor Physics4.3.2 4.3.2 电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系杂质半导体杂质半导体杂质半

46、导体杂质半导体载流子来源载流子来源载流子来源载流子来源迁移率因素迁移率因素迁移率因素迁移率因素杂质电离杂质电离杂质电离杂质电离1 1本征激发本征激发本征激发本征激发2 2电离杂质散射电离杂质散射电离杂质散射电离杂质散射3 3晶格散射晶格散射晶格散射晶格散射4 4 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一章思考题思考题思考题思考题什么是

47、迁移率？迁移率的影响因素有哪些？什么是迁移率？迁移率的影响因素有哪些？什么是迁移率？迁移率的影响因素有哪些？什么是迁移率？迁移率的影响因素有哪些？QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第五章 非平衡载流子第五章 非平衡载流子 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的

48、损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.2.25.2.2 准费米能级准费米能级 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 与与E Et t能级位置的关系能级位置的关系净复合率净复合率U=U

49、=简单假设简单假设r rn n=r rp p=r r，则，则当当E Et t=E Ei i时，时，U U极大极大当当|E Et tE Ei i|kTkT时，时，U U00深能级深能级-有效的复合中心有效的复合中心双曲余弦双曲余弦 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.3 陷阱效应5.3.15.3.1 陷阱现象陷阱现象 p p n n

50、 p p=n n+n nt t若若 n nt t 0 0，电子陷阱作用，电子陷阱作用若若 n nt t 0 n n（p p）.杂质能级积累非平衡载流子的作用称为陷阱效应杂质能级积累非平衡载流子的作用称为陷阱效应 QUST 半导体物理半导体物理半导体物理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.3.2 5.3.2 成为陷阱的条件成为陷阱的条件成为有效电子陷阱的条件：成为有效电子