半導(dǎo)體復(fù)習(xí)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 10:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 2）作圖描述 p型半導(dǎo)體材料中費(fèi)米能級(jí)隨受主雜質(zhì)濃度和溫度的變化。（ 10分） ? 兩種半導(dǎo)體材料，除材料 A禁帶寬度 Eg=，材料B禁帶寬度 Eg=，有嚴(yán)格相同性質(zhì)，請(qǐng)給出材料 A本征載流子濃度 ni對(duì)材料 B本征載流子濃度 ni的比值（ T=300K） 第四章 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性 清楚：遷移率、電導(dǎo)率、電阻率隨溫度和雜質(zhì)濃度 的變化規(guī)律。 漂移速度 遷移率 半導(dǎo)體中 J= Jn + Jp =q(n ?n +p ?p )|E| 半導(dǎo)體 ? =q(n ?n +p ?p ) 載流子的散射 載流子的散射機(jī)制（機(jī)構(gòu)） 載流子的散射機(jī)制（機(jī)構(gòu)）與 溫度和雜質(zhì)濃度 的關(guān)系 簡(jiǎn)釋： 平均自由程 簡(jiǎn)釋： 平均自由時(shí)間 簡(jiǎn)釋： 平均漂移速度 半導(dǎo)體的主要散射機(jī)構(gòu) 1． 電離雜質(zhì)的散射 Pi ? NiT3/2 2． 晶格振動(dòng)的散射 聲學(xué)波和光學(xué)波 Ps ? T3╱ 2 光學(xué)波散射 簡(jiǎn)釋： 谷間散射 中性雜質(zhì)散射 位錯(cuò)散射 合金散射 清楚： 遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系 （ 平均自由時(shí)間和散射概率的關(guān)系 ） P1??平均自由時(shí)間的數(shù)值等于散射概率的倒數(shù) 混合形?。鹦汀⌒汀 ?2*2*2*2ppnnpnppppnnnnmpqmnqpqnqmpqpqmnqnqn???????????????????*mq ?? ??電導(dǎo)率、遷移率與平均自由時(shí)間 的關(guān)系 一般情況下：電子遷移率大于空穴 遷移率原因 遷移率與雜質(zhì)和溫度的關(guān)系 對(duì)不同散射機(jī)構(gòu)遷移率與溫度的關(guān)系為 電離雜質(zhì)散射 μ i∝N i1T3/2 聲學(xué)波散射 μ s∝T 3/2 光學(xué)波散射 μ 0 ∝[exp （ h?1 /k0t） 1] 硅電子和空穴遷移率與雜質(zhì)和溫度的關(guān)系 處理問題： 有許多散射機(jī)構(gòu)存在時(shí) ， 要 找出起主要作用的散射構(gòu)機(jī) ， 它的平均自由時(shí)間特別短 ， 散射概率特別大 ， 其他貢獻(xiàn)可以略去 ， 遷移率主要由這種機(jī)構(gòu)決定 。 能定性分析遷移率隨雜質(zhì)濃度和溫度的變化 摻雜的鍺 、 硅等 （ 原子晶體 ） ， 主要散射機(jī)構(gòu)是聲學(xué)波散射和電離雜質(zhì)散射 。 μs和 μi可寫為 μs = q/（ m*AT3/2 ） μi=qT3/2/（ m*BNi ） 1/ μ=1/μs+1/μi 2/32/3*1TBNATmqi??? 了解： 對(duì) Ⅲ Ⅴ 族化合物半導(dǎo)體 ， 如砷化鎵， 光學(xué)波散射也很重要 ， 遷移率為 1/ μ= 1/μ s+1/μ i +1/μ 0 2/32/3*1TBNATmqi???熟悉：對(duì)下式簡(jiǎn)單討論 注意： 高補(bǔ)償材料 ， 載流子濃度決定于兩種雜質(zhì)濃度之差 ， 但載流子遷移率與電離雜質(zhì)總濃度有關(guān) 。 電阻率及其與 ， 關(guān)系 混合形?。鹦汀⌒汀 ?2*2*2*2ppnnpnppppnnnnmpqmnqpqnqmpqpqmnqnqn??????????????????? 電阻率決定于載流子濃度和遷移率 ， 與雜質(zhì)濃度和溫度有關(guān) 。 （４－６５）本征 ?。ǎ矗叮矗┗旌闲危常 。ǎ矗叮鹦停玻 。ǎ矗缎汀 ?(1111pniipnppnnqqnpqnqpqnqn???????????????? 電阻率和雜質(zhì)濃度的關(guān)系 了解： 雜質(zhì)濃度增高時(shí) ， 曲線嚴(yán)重偏離直線 原因： 一是雜質(zhì)在室溫下不能全部電離 ， 重?fù)诫s的簡(jiǎn)并半導(dǎo)體中情況更加嚴(yán)重； 二是遷移率隨雜質(zhì)濃度的增加將顯著下降 。 電阻率隨溫度的變化 pn pqnq ?????1 摻雜半導(dǎo)體 ， 雜質(zhì)電離 、 本征激發(fā)同時(shí)存在 ， 電離雜質(zhì)散射和晶格散射機(jī)構(gòu)的存在， 電阻率隨溫度的變化關(guān)系復(fù)雜 ， 圖表示一定雜質(zhì)濃度的硅樣品的電阻率和溫度的關(guān)系， 解釋三段變化原因 。 硅 ?與 T關(guān)系 0 ? A B C T pn pqnq ????? 12/32/3*1TBNATmqi???了解： 玻耳茲曼方程 、 電導(dǎo)率的統(tǒng)計(jì)理論思路 了解： 強(qiáng)電場(chǎng)下的效應(yīng) （ 歐姆歐姆定律偏離 ） 解釋： 熱載流子 強(qiáng)電場(chǎng)下歐姆定律發(fā)生偏離的原因： 載流子與晶格振動(dòng)散射時(shí)的能量交換 強(qiáng)場(chǎng)情況 ， 載流子從電場(chǎng)中獲得的能量很多 ， 載流子的平均能量比熱平衡狀態(tài)時(shí)的大 ， 因而 載流子和晶格系統(tǒng)不再處于熱平衡狀態(tài) 。 溫度是平均動(dòng)能的量度 ， 載流子的能量大于晶格系統(tǒng)的能量 ， 引進(jìn)載流子的有
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