【正文】 流子的濃度的乘積對于該溫度時的本征載流子的濃度的平方,即,它不僅適用于本征半導(dǎo)體材料,的意義:，均為常數(shù),則也為常數(shù),這時單位時間單位體積內(nèi)產(chǎn)生的載流子數(shù)等于單位時間單位體積內(nèi)復(fù)合掉的載流子數(shù),此式可作為判斷半導(dǎo)體材料是否達到熱平衡的依據(jù)式.◆課程難點: 這是一個容易忽視的問題,即本征半導(dǎo)體中導(dǎo)帶電子濃度等于價帶空穴濃度,根據(jù)載流子的分布函數(shù)及費米年間的意義可知:本征半導(dǎo)體的費米能級應(yīng)該位于導(dǎo)帶底和價帶頂之間的中間位置,導(dǎo)帶電子和價帶空穴才能對稱于費米能級,分布在導(dǎo)帶和價帶中,以滿足=.但是由于導(dǎo)帶有效狀態(tài)密度()和價帶有效狀態(tài)密度()中分別含有電子狀態(tài)濃度的有效質(zhì)量()和價帶空穴狀態(tài)有效密度().由于兩者數(shù)值上的差異,可以認為費米能級基本上位于禁帶中央。 導(dǎo)帶電子濃度和價帶空穴濃度 ◆本節(jié)內(nèi)容: 導(dǎo)帶電子濃度 價帶空穴濃度 ◆課程重點: 導(dǎo)出導(dǎo)帶電子濃度和帶空穴濃度表達式理解,掌握電子濃度,空穴濃度表達式的意義(見基本要求)◆課程難點:導(dǎo)出導(dǎo)帶電子濃度的基本思路是:和計算狀態(tài)密度是一樣,認為能帶中的能級是連續(xù)分布的,則在能量到之間有個量子態(tài),而電子占據(jù)能量為的量子態(tài)的幾率是,則在到間有個被電子占據(jù)的量子態(tài),因為每個被占據(jù)的量子態(tài)上有一個電子,實際上是從導(dǎo)帶底到導(dǎo)帶頂對進行積分,就得到了能帶中底電子總數(shù),導(dǎo)帶中的能級遠高于費米能級,即當(dāng)時,計算導(dǎo)帶電子濃度可用玻耳茲曼分布函數(shù).◆基本概念:,乘積只決定于溫度,對不同的半導(dǎo)體材料,因禁帶寬度不同,只要是熱平衡狀態(tài)下的非簡并半導(dǎo)體,都普遍適用,在一定的溫度下,當(dāng)半導(dǎo)體處于熱平衡狀態(tài)時,載流子濃度的乘積保持恒定,如果電子濃度增加,空穴濃度就要減小。)◆本節(jié)內(nèi)容: 幾率的基本運算法則(簡要回顧加法和乘法)分布函數(shù) maxwell速率分布函數(shù) boltzmann能量分布函數(shù) 費米(fermi)分布函數(shù)能量狀態(tài)密度 k空間的狀態(tài)密度 導(dǎo)帶和價帶能量狀態(tài)密度 ◆課程重點: 費米分布函數(shù)的意義:它表示能量為e的量子態(tài)被一個電子占據(jù)的幾率,它是描寫熱平衡狀態(tài)下電子在允許的量子態(tài)上如何分布的一個統(tǒng)計分布函數(shù)。二是在禁帶中產(chǎn)生深能級,促進載流子復(fù)合.(第五章)偏離化學(xué)比缺陷:離子晶體或化合物半導(dǎo)體,由于組成晶體的元素偏離正?；瘜W(xué)比而形成的缺陷.◆課程重點:點缺陷和位錯對半導(dǎo)體性能的影響(參閱本節(jié)內(nèi)容).◆課程難點:無.◆基本要求:: ,施主能級分別位于價帶之上或?qū)е?而且電離能的數(shù)值較小,硅中摻入ⅲ族或ⅴ族元素后,為什么使半導(dǎo)體電性能有很大的改變 雜質(zhì)半導(dǎo)體(p型或n型)應(yīng)用很廣,但為什么我們很強調(diào)對半導(dǎo)體材料的提純,雜質(zhì)的電離能和軌道半徑是否不同 把同一種雜質(zhì)摻入到不同的半導(dǎo)體材料中(例如鍺和硅),雜質(zhì)的電離能和軌道半徑又是否都相同 它們電離以后有說明特點 什么叫高度補償?shù)陌雽?dǎo)體 雜質(zhì)補償有何實際應(yīng)用第三章 半導(dǎo)體中熱平衡載流子的統(tǒng)計分布引言: 本章的主要任務(wù):計算本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的熱平衡載流子濃度及費米能級的位置,討論，與，:在一定溫度下,如果沒有其它外界作用半導(dǎo)體中的導(dǎo)電電子和空穴是依靠電子的熱激發(fā)作用而產(chǎn)生的,電子從不斷熱震動的晶格中獲得一定的能量,就可能從低能量的量子態(tài)躍遷到高能量的量子態(tài),例如,電子從價帶躍遷到導(dǎo)帶(這就是本征激發(fā)),當(dāng)電子從施主能級躍遷到導(dǎo)帶時產(chǎn)生導(dǎo)帶電子。二是一般會產(chǎn)生多重能級,使少數(shù)載流子壽命降低(在第五章詳細討論).四是深能級雜質(zhì)電離后以為帶電中心,對載流子起散射作用,使載流子遷移率減少,導(dǎo)電性能下降.◆基本要求:掌握淺能級雜質(zhì)和深能級雜質(zhì)的基本特點和在半導(dǎo)體中起的作用,特別注意金在硅中既有施主能級又有受主能級,它是有效的復(fù)合中心.167。間接帶隙半導(dǎo)體是指導(dǎo)帶極小值與價帶極大值對應(yīng)不同的波矢.◆基本要求:掌握砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu),: 原子中內(nèi)層電子和外層電子參與共有化運動有何不同 有效質(zhì)量的概念 用電子的慣性質(zhì)量描述能帶中電子運動有何局限性,對應(yīng)于高能級的能帶較寬,而禁帶較窄,是否如此 為什么 有人說:有效質(zhì)量愈大,能量密度也愈大,因而能帶愈窄.是否如此 為什么 ,加速反向與外力作用反向一致,這個結(jié)論是否適用于布洛赫電子 ,晶體中電子的有效質(zhì)量將如何變化 外場對電子的作用效果有什么不同 ,說明半導(dǎo)體能帶圖的物理意義及其與硅晶格結(jié)構(gòu)的聯(lián)系 為什么電子從其價鍵上掙脫出來所需的最小能量就是半導(dǎo)體的禁帶寬度 , 彼此有何聯(lián)系,當(dāng)改變存儲反向時只能觀察到一個共振吸收峰第二章 半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級（光4學(xué)時 微5學(xué)時）引言: 理想半導(dǎo)體:1,原子嚴格地周期性排列,晶體中無雜質(zhì),形成允帶和禁帶——電子能量只能處在允帶中的能級上,晶體具有完整的(完美的)晶格結(jié)構(gòu),無任何雜質(zhì)和缺陷——本征半導(dǎo)體.(純凈半導(dǎo)體中,的位置和載流子的濃度只是由材料本身的本征性質(zhì)決定的)實際材料中,1,總是有雜質(zhì),缺陷,使周期場破壞,在雜質(zhì)或缺陷周圍引起局部性的量子態(tài)——對應(yīng)的能級常常處在禁帶中,雜質(zhì)電離提供載流子.167。對于橢球等能面,有效質(zhì)量各向異性,即在不同的波矢方向?qū)?yīng)不同的有效質(zhì)量(可參考下節(jié)內(nèi)容).◆基本要求:掌握等能面的研究方法:不同的半導(dǎo)體材料,其能帶結(jié)構(gòu)不同,而且往往是各向異性的,即沿不同的波矢方向,e～～k關(guān)系可用等能面表示,.167。摻入替位式三價元素,光敏性等.⑶兩者理論的比較(能帶理論與共價鍵理論的對應(yīng)關(guān)系)能帶理論 共價鍵理論 價帶中電子 共價鍵上的電子導(dǎo)帶中電子 掙脫共價鍵的電子(變?yōu)樽杂呻娮?禁帶寬度 鍵上電子掙脫鍵束縛所需的能量 定量理論 定性理論(4)本征激發(fā): 共價鍵上的電子激發(fā)成為準自由電子,亦即價帶電子吸收能量被激發(fā)到導(dǎo)帶成為導(dǎo)帶電子的過程,.167。掌握硅,鍺能帶的特點.167。熟悉金剛石型結(jié)構(gòu)與閃鋅礦型結(jié)構(gòu)晶胞原子的空間立體分布及硅,鍺,砷化鎵晶體結(jié)構(gòu)特點,晶格常數(shù),原子密度數(shù)量級(個原子/立方厘米).167。兩個原子和六個面心原子構(gòu)成,:為棱長a的菱立方,由體對角線的兩個原子和六個面心原子構(gòu)成棱立方,其內(nèi)包含一個距頂角體對角線的原子,因此,鍺的晶體結(jié)構(gòu)(金剛石型結(jié)構(gòu))◆課程重點:半導(dǎo)體硅,鍺的晶體結(jié)構(gòu)(金剛石型結(jié)構(gòu))及其特點。(*)p–n結(jié)隧道效應(yīng)第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài) 167。 p–n結(jié)及其能帶圖 167。 陷阱效應(yīng) 167。 非平衡載流子的注入 167。 遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系 167。 一般情況下地載流子統(tǒng)計分布 167。 載流子的統(tǒng)計分布函數(shù)及能量狀態(tài)密度 167。 化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu) 第二章 半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級 167。 半導(dǎo)體中電子(在外力下)的運動,有效質(zhì)量,空穴 167。物理學(xué)教學(xué) 物理學(xué)教案篇一關(guān)于教案的幾點說明: 教案的基本內(nèi)容:包括課程的課程重點,課程難點,基本概念,基本要求,參考資料,思考題和自測題,:采用高等學(xué)校工科電子類(電子信息類)規(guī)劃教材《半導(dǎo)體物理學(xué)》,由劉思科,朱秉升,如全國高等學(xué)校優(yōu)秀教材獎,電子類專業(yè)優(yōu)秀教材特等獎,(書目)葉良修(北大)《半導(dǎo)體物理學(xué)》 劉文明(吉大)《半導(dǎo)體物理學(xué)》 顧祖毅(清華)《半導(dǎo)體物理學(xué)》格羅夫(美)《半導(dǎo)體器件物理與工藝》 王家驊(南開)《半導(dǎo)體器件物理》 施敏()《半導(dǎo)體器件物理》 施敏()《現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理》目錄第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)167。那么我們該如何寫一篇較為完美的教案呢？以下是小編為大家收集的教案范文，僅供參考，大家一起來看看吧。 電子在周期場中的運動——能帶論167。 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 167。 半導(dǎo)體中的缺陷能級(defect levels)第三章 半導(dǎo)體中熱平衡載流子的統(tǒng)計分布 167。 雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度 167。 載流子的散射167。 耿氏效應(yīng),多能谷散射 第五章 非平衡載流子 167。 復(fù)合理論 167。 連續(xù)性方程及其應(yīng)用 第六章 p–n結(jié)167。 p–n結(jié)擊穿 167。如[110].晶面:,其中任意兩晶面上的格點排列是相同的,(密勒指數(shù))表示,如(111),(100)…… 反映晶體周期性的重復(fù)單元,有兩種選取方法: 在固體物理學(xué)中——選取周期最小的重復(fù)單元,——由對稱性取選最小的重復(fù)單元,即晶胞(單胞)基矢:確定原胞(晶胞)(晶胞)以基矢為周期排列,因此,:以(布拉菲)原胞(或晶胞)的基矢為坐標軸——晶軸 格矢:在固體物理學(xué)中,選某一格點為原點o,任一格點a的格矢 =++，,為晶軸上的投影,取整數(shù)，,(用的較多),選某一格點為原點o,任一格點a的格矢 =++，,為對應(yīng)晶軸上的投影,取有理數(shù)，,:格矢在相應(yīng)晶軸上投影的稱作晶列指數(shù),并用以表示晶向,表示為[ ],投影為負值時,:通過格點作的平面,::在正交坐標系中,晶面指數(shù)與晶面指數(shù)相同時, 結(jié)晶學(xué)晶胞: 簡立方:::::8(頂角)+6(面心)+4(體心)=8個 如果只考慮晶格的周期性,可用固體物理學(xué)原胞表示: 簡立方原胞:與晶胞相同,:為棱長a的簡立方,:為棱長a的菱立方,由面心立方體對角線的。而在結(jié)晶學(xué)中,晶胞還要強調(diào)晶格中原子分布的的對稱性.◆基本要求:記住晶向與晶面的關(guān)系。掌握能帶形成的原因及電子共有化運動的特點。,: 共價鍵理論能夠比較簡單,直觀,較好地解釋晶體的某些性質(zhì).⑴共價鍵理論主要有三點: 晶體的化學(xué)鍵是共價鍵,如 si,有可能掙脫束縛成為自由電子,參與導(dǎo)電.⑵共價鍵理論應(yīng)用 解釋半導(dǎo)體摻雜的敏感性例:摻入替位式五價元素,可提供導(dǎo)電電子。 回旋共振 ◆本節(jié)內(nèi)容: k空間等能面 回旋共振◆課程重點: 利用回旋共振實驗測量有效質(zhì)量.◆課程難點:回旋共振原理及條件.◆基本概念:回旋共振實驗的目的是測量電子的有效質(zhì)量,就要求樣品純度要高,而且實驗一般在低溫下進行,對于球形等能面,有效質(zhì)量各向同性,即只有一個有效質(zhì)量。 化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu) ◆本節(jié)內(nèi)容: 化合物半導(dǎo)體的種類 化