半導體物理問題解答(已修改)
2025-06-19 17:02 本頁面
【正文】 目 錄第一章、量子力學初步 一維無限深勢阱： 一維有限深勢阱： 周期勢（周期有限勢阱）： 隧道效應： 3第二章、晶格振動 載流子的散射： 為什么要研究晶格振動？ 一維雙原子晶格的振動：分為光學波（相對，高頻）和聲學波（整體，低頻） 為什么稱為光學波？ 為什么稱為聲學波？ 三維晶體中的晶格振動： 4第三章、晶體中的電子狀態(tài) 費米狄拉克分布： 費米狄拉克分布函數(shù)的性質： 晶體的能帶 施主能級與受主能級 能帶中的電子和空穴濃度： 導帶電子密度 價帶空穴密度 n型半導體（單一雜質/非補償情形） 雜質弱電離/低溫弱電離區(qū)（p0≈0 n0=nD+ND） 飽和電離(n0=ND) 過渡區(qū)（雜質飽和電離→本征激發(fā)）（n0=p0+ND） 補償情形 簡并的出現(xiàn)（重摻雜） 金屬、半導體、絕緣體 10第四章、載流子的運動 1漂移運動 1擴散運動 1愛因斯坦關系 12第五章、非平衡載流子 1非平衡載流子 1光電導現(xiàn)象 1非平衡載流子壽命τ 13第六章、平衡pn結 1pn結接觸電勢差 1平衡pn結中載流子濃度分布 15第七章、非平衡pn結 1平衡PN結的能帶圖 1正偏PN結能帶圖 1反偏PN結的能帶圖 1pn結在三種情況下的勢壘高度及能帶圖 1理想pn結JV關系 1實際pn結JV關系 1pn結的擊穿 1雪崩擊穿 1隧道擊穿（齊納擊穿） 19第八章、金半接觸 功函數(shù)和電子親和能 接觸電勢差（金半縫隙之間的電勢差Vms） 表面勢：半導體表面和體內的電勢差Vs 肖特基勢壘：（金半實際接觸，無縫隙） 表面態(tài)對接觸勢壘的影響 2pn結和肖特基勢壘二極管的比較 2歐姆接觸（金屬重摻雜半導體接觸） 21第九章、表面電場效應 2半導體表面層的五種基本狀態(tài) 22第1章22第一章、量子力學初步、一維無限深勢阱：對于一維無限深勢阱，粒子束縛于有限空間范圍，這樣的狀態(tài)，稱為束縛態(tài)。束縛于一維勢阱中粒子的能量不能取連續(xù)值，其能量本征值是分立能級，組成分立譜。另外，由于n不能為0，因此粒子的能量不能為0即從量子力學的觀點看，粒子不可能處于靜止狀態(tài)，而是處于波動狀態(tài)。因為“靜止的波”是沒有意義的。、一維有限深勢阱： 由于k不能取任意值而只能取一些分立的值。因此，能量也只能取一些分立的值。基本情況與無限深勢阱時的相似，但與無限深勢阱不同的是，即使粒子的能量E小于勢阱的高度，粒子仍有一定的幾率出現(xiàn)在阱外。粒子透入阱外的深度即透入深度，不難看出，勢阱越深，透入深度越小。、周期勢（周期有限勢阱）：單個有限勢阱時，我們得到的能級是分立的，但在周期勢的情況下，即在周期勢中運動的粒子其能量的取值范圍是分段連續(xù)的，或呈帶狀分布。此即電子在晶體中運動的一種近似描述。因此以量子力學可以非常方便的得出固體的能帶這個物理概念。周期勢中，電子的能量只能取分段連續(xù)值，或呈帶狀分布。即能量不但必須是分立的，而且在某些數(shù)值范圍內不能取值，即存在禁止能量取值的區(qū)域，這些區(qū)域稱為禁帶，從而導致能帶出現(xiàn)。禁帶在布里淵區(qū)邊界處。、隧道效應：粒子能夠穿透比它動能更高的勢壘的現(xiàn)象。它是粒子具有波動性的生動體現(xiàn)。第二章、晶格振動、載流子的散射：散射實際上是運動物體受到力場（或勢場）以后運動狀態(tài)發(fā)生變化的一種現(xiàn)象。對一個在固體中運動的電子來說，在晶體的周期勢場中，有效質量已經(jīng)把周期性的晶格場的作用包含在內了，因此沒有受到外力的作用，載流子的運動狀態(tài)不會變。不過晶體中存在使得晶體偏離理想狀態(tài)的因素，例如晶體的熱振動、電離的施主及受主、晶體中的缺陷等都會
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