半導體復習提綱(編輯修改稿)
2025-07-04 17:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 是適用的，可以分別引入導帶費米能級和價帶費米能級，它們都是局部的費米能級，稱為“準費米能級”. 為了方便討論非平衡載流子的統(tǒng)計分布以及載流子濃度的能級而引入的。 費米能級代表電子的填充情況。8復合理論：非平衡載流子的復合。系統(tǒng)由非平衡態(tài)到平衡態(tài)。 ：由電子在導帶與價帶間直接躍遷而引起非平衡載流子的復合過程。 ：是指非平衡載流子通過(禁帶的能級)復合中心進行的復合。 半導體中的雜質和缺陷有促進復合的作用，稱促進復合的雜質和缺陷為復合中心復合中心在禁帶中引入能級復合中心對少數(shù)載流子的俘獲決定著壽命，因復合中心總是基本上被多數(shù)載流子所填滿。位于禁帶中央附近的深能級是最有效的復合中心。為什么深能級才能起有效的復合中心作用？???：是指在半導體表面發(fā)生的復合過程。屬于間接復合：載流子從高能級向低能級躍遷，發(fā)生電子空穴復合時，把多余的能量傳給另一個載流子，使這個載流子被激發(fā)到能量更高的能級上去，當它重新躍遷回低能級時，多余的能量常以聲子形式放出，這種復合稱為俄歇復合。是一種非輻射復合9載流子復合時，要釋放出多余的能量。放出能量的方法有三種：①發(fā)射光子。伴隨著復合，將有發(fā)光現(xiàn)象，常稱為發(fā)光復合或輻射復合；②發(fā)射聲子。載流子半多余的能量傳給晶格，加強晶格的振動；③將能量給予其他載流子，增加它們的動能。稱為俄歇（Auger）復合。 10 雜質能級的積累非平衡載流子的作用稱為陷阱效應，把有顯著陷阱效應的雜質能級稱為陷阱，相應的雜質和缺陷稱為陷阱中心。陷阱的作用：增加少數(shù)載流子壽命11 復合中心和陷阱中心的區(qū)別？ 1）對于有效復合中心, rn≈rp 電子陷阱： rn≧rp ；空穴陷阱： rp≧rn2）復合中心和電子陷阱中電子的運動途徑不同。復合中心的電子直接落入價帶與空穴復合；電子陷阱中的電子要和空穴復合，它必須重新激發(fā)到導帶，再通過有效復合中心完成和空穴的復合。3）位于禁帶中央附近的深能級是最有效的復合中心對于電子陷阱：EF以上的能級，越接近EF，陷阱效應越顯著 12 擴散運動是由于粒子濃度不均勻引起的擴散：由于濃度不均勻而導致載流子（電子或空穴）從高濃度處向低濃度處擴散的過程。13由于表面不斷有注入，半導體內(nèi)部各點的空穴濃度也不隨時間改變，形成穩(wěn)定的分布，稱為穩(wěn)定擴散。14 Lp標志非平衡載流子深入樣品的平均距離，稱為擴散長度。擴散長度由擴散系數(shù)和材料的壽命所決定。材料的擴散系數(shù)有標準數(shù)據(jù)，擴散長度測量是測量壽命方法之一。 15遷移率是反映載流子在電場作用下運動難易程度物理量，而擴散系數(shù)反映存在濃度梯度時載流子運動難易程度。愛因斯坦從理論上找到了擴散系數(shù)和遷移率之間的定量關系。愛因斯坦關系式將擴散和漂移兩個過程整合 16擴散、漂移電流區(qū)別：擴散—非平衡載流子濃度梯度有關 漂移—總的載流子有關 17漂移和擴散運動同時存在時少子所遵守的運動方程，稱為連續(xù)性方程式。第6章 PN結1空間電荷區(qū)：通常把在pn結附近的電離施主和電離受主所帶電荷稱為空間電荷，它們所存在的區(qū)域稱為空間電荷區(qū)，空間電荷區(qū)又叫勢壘區(qū)。2引起pn結電流電壓特性偏離理想方程的原因：表面效應勢壘區(qū)中的產(chǎn)生及復合大注入條件串聯(lián)電阻效應3獲取PN結方法：合金法，擴散法，注入法4內(nèi)建電場的作用，載流子作漂移運動。電子和空穴的漂移運動方向與相應擴散運動方向相反。5 qVD稱pn結勢壘高度計算：P161.？？？6 理想pn結: ?①小注入條件 ?②突變結,耗盡層近似—可認為外加電壓全降落于耗盡層 ①+②222。在擴散區(qū),少子電流只需考慮擴散 ?③忽略耗盡層中的產(chǎn)生,復合 通過耗盡層時,可認為電子電流和空穴電流均保持不變 ?④玻耳茲曼邊界條件 7 理想pn結的電流電壓方程計算?。。?！8 電容效應：pn結有存儲和釋放電荷的能力。①勢壘電容 CT—當pn結上外加電壓變化，勢壘區(qū)的空間電荷相應變化所對應的電容效應.②擴散電容 CD—當pn結上外加電壓變化，擴散區(qū)的非平衡載流子的積累相
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