半導(dǎo)體物理究極版(已修改)
2025-06-19 16:48 本頁面
【正文】 試卷結(jié)構(gòu)： 一、選擇題（每小題2分，共30分）二、填空題（每空2分，共20分）三、簡答題（每小題10分，共20分）四、證明題(10分)（第六章）五、計(jì)算題（20分）（第五章）167。 鍺和硅的晶體結(jié)構(gòu)特征 金剛石結(jié)構(gòu)的基本特征（重點(diǎn)）167。 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶電子共有化運(yùn)動(dòng)概念：原子組成晶體后，由于電子殼層的交疊，電子不再完全局限在某一個(gè)原子上，可以由一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到相鄰的原子上去，因而，電子將可以在整個(gè)晶體中運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為電子的共有化運(yùn)動(dòng)。絕緣體、半導(dǎo)體和導(dǎo)體的能帶特征：幾種常用半導(dǎo)體的禁帶寬度：，本征激發(fā)的概念：價(jià)帶上的電子激發(fā)成為準(zhǔn)自由電子，即價(jià)帶電子激發(fā)成為導(dǎo)帶電子的過程，稱為本征激發(fā)。167。 半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng) 有效質(zhì)量導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂附近的E(k)~k關(guān)系：；半導(dǎo)體中電子的平均速度：；有效質(zhì)量的公式：。窄帶、寬帶與有效質(zhì)量大小關(guān)系：窄大寬小167。 空穴空穴的特征：帶正電；；；167。 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu)硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu)特征：（1）導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)：導(dǎo)帶底的吸收峰位置、個(gè)數(shù)；（2）價(jià)帶結(jié)構(gòu)：價(jià)帶頂?shù)奈恢?，重空穴帶、輕空穴帶以及自旋軌道耦合分裂出來的能帶。硅和鍺是間接帶隙半導(dǎo)體167。 硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)施主雜質(zhì)：V族雜質(zhì)在硅、鍺中電離時(shí)，能夠釋放電子而產(chǎn)生導(dǎo)電電子并形成正電中心，稱它們?yōu)槭┲麟s質(zhì)或n型雜質(zhì)。它釋放電子的過程叫做施主電離。受主雜質(zhì)：因III族雜質(zhì)在硅、鍺中能夠接受電子而產(chǎn)生導(dǎo)電空穴，并形成負(fù)電中心，所以稱它們?yōu)槭苤麟s質(zhì)或p型雜質(zhì)?？昭⊕昝撌苤麟s質(zhì)束縛的過程稱為受主電離。雜質(zhì)的電離能：施主雜質(zhì)電離能，受主雜質(zhì)電離能雜質(zhì)的補(bǔ)償作用（重點(diǎn)）：第三章 半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布非簡并熱平衡載流子概念和性質(zhì)：通常把服從玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)律的電子系統(tǒng)稱為非簡并系統(tǒng)，而服從費(fèi)米統(tǒng)計(jì)律的電子系統(tǒng)稱為簡并系統(tǒng)。電子從不斷熱振動(dòng)的晶格中獲得能量由低能量量子態(tài)躍遷到高能量量子態(tài)，電子由同時(shí)高能量量子態(tài)躍遷到低能量量子態(tài)并向晶格釋放能量，這種熱平衡狀態(tài)下的導(dǎo)電電子和空穴稱為熱平衡載流子。（非簡并—玻耳茲曼；統(tǒng)一費(fèi)米能級(jí)；）167。定義式：；導(dǎo)帶底附近的狀態(tài)密度：；價(jià)帶頂附近的狀態(tài)密度：167。 費(fèi)米能級(jí)和載流子的濃度統(tǒng)計(jì)分布費(fèi)米分布函數(shù)：；費(fèi)米能級(jí)的意義：它和溫度、半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、雜質(zhì)的含量以及能量零點(diǎn)的選取有關(guān)。（1）將半導(dǎo)體中大量的電子看成一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，費(fèi)米能級(jí)是系統(tǒng)的化學(xué)勢；（2）可看成量子態(tài)是否被電子占據(jù)的一個(gè)界限。（3）的位置比較直觀地標(biāo)志了電子占據(jù)量子態(tài)的情況，通常就說費(fèi)米能級(jí)標(biāo)志了電子填充能級(jí)的水平。費(fèi)米能級(jí)位置較高，說明有較多的能量較高的量子態(tài)上有電子。 玻爾茲曼分布函數(shù)：；載流子濃度表達(dá)式：（重點(diǎn)） ， 導(dǎo)帶底有效狀態(tài)密度 ， 價(jià)帶頂有效狀態(tài)密度載流子濃度的乘積的適用范圍：熱平衡狀態(tài)下的非簡并半導(dǎo)體167。. 本征半導(dǎo)體的載流子濃度本征半導(dǎo)體概念：沒有雜質(zhì)和缺陷的半導(dǎo)
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