【正文】 磁阻通常用加場(chǎng)前后電阻率的比值表示：其中 ?H為外加磁場(chǎng) B時(shí)的電阻率 , ?0為無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)的電阻率，?為遷移率， c為光速。 ?s0為半導(dǎo)體對(duì)絕緣體的電子親和能； ?m和 ?s分別為金屬和半導(dǎo)體的真空功函數(shù)； ?m0和 ?s0分別為金屬和半導(dǎo)體對(duì)絕緣體的勢(shì)壘能量。u若結(jié)兩側(cè)材料導(dǎo)帶類型相同稱為同型異質(zhì)結(jié)；若不相同稱為異型異質(zhì)結(jié)。同樣 PnP晶體管也應(yīng)用了增大反向少子電流的原理 .四、半導(dǎo)體的界面特性n在半導(dǎo)體片上淀積一層金屬，形成緊密的接觸，稱為金屬 半導(dǎo)體接觸 。 pn結(jié) — 伏安特性p這一伏安特性具有單向?qū)щ姷恼餍再|(zhì)。合金結(jié)和高表面濃度的淺結(jié)擴(kuò)散結(jié)一般可認(rèn)為是突變結(jié)；而低表面站度的深擴(kuò)散結(jié)，一般可認(rèn)為是緩變結(jié)。非平衡載流子的的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)四、半導(dǎo)體的界面特性216。表面復(fù)合三、非平衡載流子的產(chǎn)生與復(fù)合表面復(fù)合： 直接復(fù)合間接復(fù)合只涉及材料體內(nèi)的復(fù)合過程和壽命。壽命又影響著器件的性能。 但在外界作用下，材料中的電子濃度 n和空穴濃度p都是偏離平衡值的，多出來(lái)的這部分載流子叫做 非平衡載流子 (過剩載流子 )。對(duì)于電離雜質(zhì)對(duì)載流子散射，有關(guān)系式 ?I=aIL3/2 aI為與載流子的有效質(zhì)量有關(guān)的系數(shù)，所以載流子遷移率隨溫度變化。二 .半導(dǎo)體中的電學(xué)性質(zhì) 光電導(dǎo)效應(yīng)光照射在半導(dǎo)體中產(chǎn)生非平衡載流了，使半導(dǎo)體中載流子數(shù)目增加 ?n (?p)，引起附加的光電導(dǎo)，亦稱光電導(dǎo)。載流子在散射過程中的軌跡是以電離雜質(zhì)為 — 個(gè)焦點(diǎn)的雙曲線。在摻雜情況下，如果一種載流于濃度遠(yuǎn)大于另一種載流子濃度，則分別稱為多數(shù)載流子 (簡(jiǎn)稱多子)和少數(shù)載流子 (簡(jiǎn)稱少子 )。 對(duì) n型：主要以電子電導(dǎo)率為主；216。關(guān)于 Si的費(fèi)米能級(jí)與溫度和雜質(zhì)的關(guān)系：(3)雜質(zhì)半導(dǎo)體的熱平衡載流子分布半導(dǎo)體中的載流子分布q 當(dāng)溫度很低時(shí)，略去式中最后一項(xiàng)，可得：q 當(dāng) T=0K時(shí)， Fermi能級(jí)位于導(dǎo)帶底和施主能級(jí)的中央，溫度升高時(shí)，逐漸升高 。 本征半導(dǎo)體：載流子的濃度因本征激發(fā)而增加；167。例：光輻照半導(dǎo)體產(chǎn)生的非平衡載流子與復(fù)合過程：(4) 非平衡載流子半導(dǎo)體中的載流子分布? 當(dāng)用光子能量大于禁帶寬度的光輻照半導(dǎo)體時(shí)，價(jià)帶電子就可以躍遷到導(dǎo)帶，形成非平衡載流子。半導(dǎo)體中的載流子分布v 雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度來(lái)源： 本征激發(fā) +雜質(zhì)電離 ；v 對(duì)于 n型半導(dǎo)體，對(duì)導(dǎo)帶上的電子載流子濃度是由 本征激發(fā)和施主電離 兩者的貢獻(xiàn)。2. n型和 p型半導(dǎo)體半導(dǎo)體摻雜 —— 改變半導(dǎo)體的性質(zhì)、載流子類型 ……人工摻雜 —— 半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì) —— 器件 ……摻雜工藝 —— 擴(kuò)散、離子注入 ……摻雜種類：施主摻雜（ n型） —— 高價(jià)元素?fù)诫s，雜質(zhì)原子提供的價(jià)電子數(shù)目多于半導(dǎo)體原子，多余的價(jià)電子很容易進(jìn)入導(dǎo)帶而成為電子載流子，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加。 Ge、 Si的許多性質(zhì)呈各向異性。間接帶隙：價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底不直接對(duì)應(yīng)，位于 k空間不同點(diǎn)。例 : 可以利用 GaAs1xPx隨 x變化而作出能發(fā)不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。硒是最早使用的，而硅和鍺是當(dāng)前最重要的半導(dǎo)體材料，尤其是硅材料由于具有許多優(yōu)良特性，絕大多數(shù)半導(dǎo)體器件都是用硅材料制作的。167。畫能帶時(shí)只需畫能量最高的價(jià)帶和能量最低的導(dǎo)帶，價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底都稱為帶邊，分別用 Ev和 Ec表示它們的能量。用晶體中電子的能量 E與波矢 k的函數(shù)關(guān)系來(lái)描述電子在能帶中的填充，對(duì)半導(dǎo)體起作用的常常是接近于導(dǎo)帶底或價(jià)帶頂?shù)碾娮?，因此只需列出帶邊附?E和 k的關(guān)系。如 GaAs的導(dǎo)帶在位于 100方向的極值 (可稱為子能谷 )比位于 k空間原點(diǎn)的極值 (可稱為主能谷 )高約 ，而且前者電子的有效質(zhì)量較大，遷移率較低，因此在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，電子從原點(diǎn)極值轉(zhuǎn)移到 100＞方向極值處時(shí)，產(chǎn)生負(fù)阻現(xiàn)象。主要載流子是價(jià)帶頂附近的空穴 —— 多數(shù)載流子（多子）；導(dǎo)帶底附近的電子 —— 少數(shù)載流子（少子）；——p 型半導(dǎo)體q 熱平衡載流子分布q 本征半導(dǎo)體的熱平衡載流子分布q 雜質(zhì)半導(dǎo)體的熱平衡載流子分布q 非平衡載流子(1) 熱平衡載流子分布q 由 FermiDirac分布函數(shù)q 得導(dǎo)帶上的電子數(shù)q 最后得到：EF為 Fermi能級(jí)kB為 Boltzman Con.Et為導(dǎo)帶頂?shù)哪芰縢c(E)為導(dǎo)帶上的態(tài)密度n為導(dǎo)帶上的電子濃度F(xF)為 Fermi積分Nc導(dǎo)帶上的等效電子密度半導(dǎo)體中的載流子分布q 各個(gè)中間參量計(jì)算出來(lái)之后，可得導(dǎo)帶電子密度q 注意到空穴的統(tǒng)計(jì)分布為 1f(E)，同樣計(jì)算可得價(jià)帶空穴密度為(1) 熱平衡載流子分布Nv價(jià)帶上的等效電子密度Nc導(dǎo)帶上的等效電子密度半導(dǎo)體中的載流子分布q由上兩式可得 — Mass Action Law(1) 熱平衡載流子分布Eg為半導(dǎo)體的禁帶寬度：q質(zhì)量作用定律的意義： 對(duì)一個(gè)給定半導(dǎo)體而言，導(dǎo)帶上電子濃度與價(jià)帶上空穴濃度的乘積為常數(shù)，僅取決與半導(dǎo)體的禁帶寬度。(3)雜質(zhì)半導(dǎo)體的熱平衡載流子分布半導(dǎo)體中的載流子分布v 對(duì)于 P型半導(dǎo)體，價(jià)帶上的空穴載流子濃度是由 本征躍遷和受主電離 兩者的貢獻(xiàn)。 對(duì) p型：主要以空穴電導(dǎo)率為主；216。由電中性方程：v 把 n、 p代入電中性方程得：(3)雜質(zhì)半導(dǎo)體的熱平衡載流子分布n為導(dǎo)帶電子濃度， N＋ d為電離施主濃度， p價(jià)帶上空穴濃度Nd為電離施主濃度從這里，即可求出各種給定溫度下的費(fèi)米能級(jí) EF。? 相應(yīng)的導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴濃度為：(4) 非平衡載流子n0和 p0分別為熱平衡時(shí)電子和空穴的濃度結(jié)論：? 非平衡載流子使得導(dǎo)電載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電率增加！? 由光激發(fā)所增加的部分電導(dǎo)率稱為 光電導(dǎo) ！? 光敏元件的原理！當(dāng)光停止照射后，出現(xiàn)復(fù)合過程！需要一定時(shí)間 — 非平衡載流子的壽命！二 .半導(dǎo)體中的電學(xué)性質(zhì)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)及電導(dǎo)率在外電場(chǎng)作用下，半導(dǎo)體中的載流子要受到電場(chǎng)力的作用，從而獲得一定的漂移速率，在半導(dǎo)體中形成電流。 雜質(zhì)半導(dǎo)體：由雜質(zhì)濃度和溫度共同決定；雜質(zhì)電離本征激發(fā)本征半導(dǎo)體 — 電阻率隨溫度上升而下降，負(fù)溫度系數(shù)特性；雜質(zhì)半導(dǎo)體 — 不同溫度段具有不同的溫度系數(shù)特性。對(duì)于橫波在單一極值能帶中不起散射作用，但對(duì)多極值的復(fù)雜能帶結(jié)構(gòu)，橫波也會(huì)產(chǎn)生散射。 按其發(fā)生機(jī)制可以分為本征光電導(dǎo)和雜質(zhì)光電導(dǎo)。由上面分析可知，遷移率是與散射幾率有關(guān)的。而且，在同一種材料中，載流子遷移率與摻雜濃度有關(guān)。非平衡載流子壽命也用少數(shù)裁流子壽命來(lái)描述。 216。非平衡載流子的的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)： 由于非平衡載流子一般是靠外部條件的作用而產(chǎn)生的，因而在半導(dǎo)體中各處的濃度不像平衡載流子那樣是均勻的。Pn結(jié)按其雜質(zhì)分布狀況可以分為兩類：突變結(jié)和緩變結(jié)。 Pn結(jié) :平衡 pn結(jié)勢(shì)壘四、半導(dǎo)體的界面特性n型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)在