復(fù)旦大學(xué)(微電子)半導(dǎo)體器件第二章平衡載流子-資料下載頁
2025-02-18 00:20本頁面
【正文】 Np ????? 0000 DAn p N N? ? ? 重?fù)诫s效應(yīng) ? 雜質(zhì)濃度和有效狀態(tài)密度接近就必須考慮一個(gè)量子態(tài)只允許被一個(gè)電子占有，這時(shí)雜質(zhì)能級(jí)和導(dǎo)帶中的電子不能用玻爾茲曼分布函數(shù)作近似，必須用費(fèi)米分布函數(shù)。 ? 雜質(zhì)能帶形成。 玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)不適用 ? 當(dāng) 時(shí)用如果上式，飽和電離區(qū) ? 玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)已經(jīng)不能用于計(jì)算導(dǎo)帶電子濃度，必須采用費(fèi)米分布函數(shù)（這時(shí)空穴濃度計(jì)算能否采用玻爾茲曼分布？）。 ? 施主能級(jí)在導(dǎo)帶底下面，它們就不可能全部電離，在低摻雜情況下全電離的溫度區(qū)域重?fù)诫s 情況下施主達(dá)不到全電離。 DcNN?0 e xpcFDcBEEn N NkT?? ?? ? ?????cFEE? 雜質(zhì)形成能帶 ? 當(dāng)雜質(zhì)濃度增加到雜質(zhì)原子之間的距離和束縛的電子的軌道直徑相同時(shí)就會(huì)形成束縛電子能帶。 ? 該能帶在導(dǎo)帶下面形成雜質(zhì)尾巴態(tài)，使有效禁帶變窄、本征載流子增加。 17 37 10 / cm?對 于 硅 大 約 是 載流子屏蔽效應(yīng) ? 當(dāng)電子濃度遠(yuǎn)大于施主雜質(zhì)離子的濃度時(shí)，例如低溫下注入大量電子，一個(gè)施主離子周圍有許多電子，這些電子屏蔽了施主離子的電荷，使施主離子失去了束縛電子的能力。又如相鄰雜質(zhì)上的電子對雜質(zhì)中心的勢場屏蔽會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)電離能的降低。 重點(diǎn)內(nèi)容 ? 費(fèi)米分布函數(shù)和玻爾茲曼分布函數(shù)及其適用的條件； ? 施主、受主能級(jí)上電子和空穴的分布幾率； ? 在計(jì)算有效質(zhì)量時(shí)要考慮各向異性，在計(jì)算有效狀態(tài)密度時(shí)要考慮到導(dǎo)帶最低點(diǎn)的個(gè)數(shù)（硅有六個(gè)）； ? 載流子濃度和中性施主、受主濃度的公式； ? 均勻摻雜半導(dǎo)體滿足電中性條件，電中性條件的公式； ? 成立的條件； ? 載流子濃度隨溫度變化的三個(gè)主要特征區(qū)域的表達(dá)式； ? 從載流子隨溫度變化的曲線可以求得雜質(zhì)電離能、雜質(zhì)濃度和禁帶寬度； ? 高載流子濃度效應(yīng)。 200 in p n? 習(xí)題 ? 從原理上說明：為什么在能帶中載流子濃度低的情況下波茲曼分布和費(fèi)米分布在形式上相同？所謂濃度低的含義是什么？ ? 寫出計(jì)算載流子濃度和費(fèi)米能級(jí)位置需要的公式。這些公式在什么情況下適用？ ? 硅單晶中 ND=1015cm3,NA= 1015cm3,試求 300K溫度下 n、 p、 和 EF。 ? 試說明載流子濃度高的情況下會(huì)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？ 演講完畢，謝謝觀看！
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