wqiu半導(dǎo)體物理與器(已修改)
2025-01-18 14:50 本頁(yè)面
【正文】 半導(dǎo)體物理與器件 第四章 第二講 邱偉彬 167。 非本征半導(dǎo)體 ? 非本征半導(dǎo)體：摻入定量的特定的雜質(zhì)原子（施主或受主），從而熱平衡電子和空穴濃度不同于本征載流子濃度的半導(dǎo)體材料。 – 摻入的雜質(zhì)原子會(huì)改變電子和空穴的分布。費(fèi)米能級(jí)偏離禁帶中心位置。 – 摻入施主雜質(zhì)，雜質(zhì)電離形成導(dǎo)帶電子和正電中心（施主離子），而不產(chǎn)生空穴（實(shí)際上空穴減少），因而電子濃度會(huì)超過(guò)空穴，我們把這種半導(dǎo)體叫做 n型半導(dǎo)體；在 n型半導(dǎo)體中，電子稱(chēng)為多數(shù)載流子，相應(yīng)空穴成為少數(shù)載流子。 – 相反，摻入受主雜質(zhì)，形成價(jià)帶空穴和負(fù)電中心（受主離子），空穴濃度超過(guò)電子， p型，多子為空穴。 – 摻入施主雜質(zhì)，費(fèi)米能級(jí)向上（導(dǎo)帶）移動(dòng)，導(dǎo)帶電子濃度增加，空穴濃度減少 – 過(guò)程：施主電子熱激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶增加導(dǎo)帶電子濃度；施主電子躍遷到價(jià)帶與空穴復(fù)合，減少空穴濃度；施主原子改變費(fèi)米能級(jí)位置，導(dǎo)致重新分布 – 摻入受主雜質(zhì)，費(fèi)米能級(jí)向下（價(jià)帶）移動(dòng)，導(dǎo)帶電子濃度減少，空穴濃度增加 – 過(guò)程：價(jià)帶電子熱激發(fā)到受主能級(jí)產(chǎn)生空穴，增加空穴濃度；導(dǎo)帶電子躍遷到受主能級(jí)減少導(dǎo)帶電子濃度；受主原子改變費(fèi)米能級(jí)位置，導(dǎo)致重新分布 – 載流子濃度 n0和 p0的公式： ? 只要滿(mǎn)足玻爾茲曼近似條件，該公式即可成立 – 只要滿(mǎn)足玻爾茲曼近似條件， n0p0的乘積亦然為本征載流子濃度（和材料性質(zhì)有關(guān)，摻雜無(wú)關(guān)）的平方。（雖然在這里本征載流子很少） – 例 ，對(duì)載流子濃度造成的影響：費(fèi)米能級(jí)抬高了約 ，則電子濃度變?yōu)楸菊鳚舛鹊?100000倍，空穴濃度的 100000000000倍。 ? ?0 e x pcFcEEnNkT????? ????? ?0 e x pFvvEEpNkT????? ????200/giE k Tcvn p nN N e ???? 載流子濃度 n0、 p0的另一種表達(dá)方式： ? ? ? ? ? ?0)(e x p e x p e x pc F i F F i c F i F F iccE E E E E E E En N Nk T k T k T? ? ?
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