半導(dǎo)體復(fù)習(xí)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(dǎo)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(zhǔn)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(fù)合理論：非平衡載流子的復(fù)合。系統(tǒng)由非平衡態(tài)到平衡態(tài)。 ：由電子在導(dǎo)帶與價帶間直接躍遷而引起非平衡載流子的復(fù)合過程。 ：是指非平衡載流子通過(禁帶的能級)復(fù)合中心進(jìn)行的復(fù)合。 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷有促進(jìn)復(fù)合的作用，稱促進(jìn)復(fù)合的雜質(zhì)和缺陷為復(fù)合中心復(fù)合中心在禁帶中引入能級復(fù)合中心對少數(shù)載流子的俘獲決定著壽命，因復(fù)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(fù)合中心。為什么深能級才能起有效的復(fù)合中心作用？???：是指在半導(dǎo)體表面發(fā)生的復(fù)合過程。屬于間接復(fù)合：載流子從高能級向低能級躍遷，發(fā)生電子空穴復(fù)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(dāng)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(fù)合稱為俄歇復(fù)合。是一種非輻射復(fù)合9載流子復(fù)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(fù)合，將有發(fā)光現(xiàn)象，常稱為發(fā)光復(fù)合或輻射復(fù)合；②發(fā)射聲子。載流子半多余的能量傳給晶格，加強(qiáng)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(fù)合。 10 雜質(zhì)能級的積累非平衡載流子的作用稱為陷阱效應(yīng)，把有顯著陷阱效應(yīng)的雜質(zhì)能級稱為陷阱，相應(yīng)的雜質(zhì)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(fù)合中心和陷阱中心的區(qū)別？ 1）對于有效復(fù)合中心, rn≈rp 電子陷阱： rn≧rp ；空穴陷阱： rp≧rn2）復(fù)合中心和電子陷阱中電子的運動途徑不同。復(fù)合中心的電子直接落入價帶與空穴復(fù)合；電子陷阱中的電子要和空穴復(fù)合，它必須重新激發(fā)到導(dǎo)帶，再通過有效復(fù)合中心完成和空穴的復(fù)合。3）位于禁帶中央附近的深能級是最有效的復(fù)合中心對于電子陷阱：EF以上的能級，越接近EF，陷阱效應(yīng)越顯著 12 擴(kuò)散運動是由于粒子濃度不均勻引起的擴(kuò)散：由于濃度不均勻而導(dǎo)致載流子（電子或空穴）從高濃度處向低濃度處擴(kuò)散的過程。13由于表面不斷有注入，半導(dǎo)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(kuò)散。14 Lp標(biāo)志非平衡載流子深入樣品的平均距離，稱為擴(kuò)散長度。擴(kuò)散長度由擴(kuò)散系數(shù)和材料的壽命所決定。材料的擴(kuò)散系數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，擴(kuò)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(kuò)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(kuò)散系數(shù)和遷移率之間的定量關(guān)系。愛因斯坦關(guān)系式將擴(kuò)散和漂移兩個過程整合 16擴(kuò)散、漂移電流區(qū)別：擴(kuò)散—非平衡載流子濃度梯度有關(guān) 漂移—總的載流子有關(guān) 17漂移和擴(kuò)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(jié)1空間電荷區(qū)：通常把在pn結(jié)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(jié)電流電壓特性偏離理想方程的原因：表面效應(yīng)勢壘區(qū)中的產(chǎn)生及復(fù)合大注入條件串聯(lián)電阻效應(yīng)3獲取PN結(jié)方法：合金法，擴(kuò)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(yīng)擴(kuò)散運動方向相反。5 qVD稱pn結(jié)勢壘高度計算：P161.？？？6 理想pn結(jié): ?①小注入條件 ?②突變結(jié),耗盡層近似—可認(rèn)為外加電壓全降落于耗盡層 ①+②222。在擴(kuò)散區(qū),少子電流只需考慮擴(kuò)散 ?③忽略耗盡層中的產(chǎn)生,復(fù)合 通過耗盡層時,可認(rèn)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(jié)的電流電壓方程計算?。。?！8 電容效應(yīng)：pn結(jié)有存儲和釋放電荷的能力。①勢壘電容 CT—當(dāng)pn結(jié)上外加電壓變化，勢壘區(qū)的空間電荷相應(yīng)變化所對應(yīng)的電容效應(yīng).②擴(kuò)散電容 CD—當(dāng)pn結(jié)上外加電壓變化，擴(kuò)散區(qū)的非平衡載流子的積累相
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