【正文】
為 1/e,因而在摻雜濃度不高( 1017)的情況下,雜質(zhì)完全電離。我們將費米-狄拉克分布幾率用于施主雜質(zhì)能級,則有: 其中 gd為施主電子能級的簡并度,通常為 2。 從費米積分曲線上可以看出當(dāng) ηF2時為直線,即玻爾茲曼近似成立 167。 – 發(fā)生簡并的條件 ? 大量摻雜 ? 溫度的影響(低溫簡并) – 簡并系統(tǒng)的特點: ? 雜質(zhì)未完全電離 ? 雜質(zhì)能級相互交疊分裂成能帶,甚至可能與帶邊相交疊。 其中: ? 簡并與非簡并半導(dǎo)體 – 在 n0、 p0的推導(dǎo)過程中,使用了玻爾茲曼假設(shè),該假設(shè)只能處理非簡并系統(tǒng)。 ?例 ( )給出了一個用費米積分計算出的電子濃度。 ? ?0 e x pcFcEEnNkT????? ????? ?0 e x pFvvEEpNkT????? ????200/giE k Tcvn p nN N e ???? 載流子濃度 n0、 p0的另一種表達(dá)方式: ? ? ? ? ? ?0)(e x p e x p e x pc F i F F i c F i F F iccE E E E E E E En N Nk T k T k T? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?e x p c F iicEEnNkT?????????? ?0 e x pF F iiEEnnkT????????同樣地: ? ?0 e x pF F iiEEpnkT?????????EFEFi?電子濃度超過本征載流子濃度; EFEFi?空穴濃度超過本征載流子濃度 該公式可推廣 ? 費米-狄拉克積分 在我們前面推導(dǎo)電子濃度 n0和空穴濃度 p0的過程中,我們都假設(shè)了玻爾茲曼近似成立的條件,如果不滿足玻爾茲曼近似條件,則熱平衡狀態(tài)下的電子濃度必須表示為: ? ? ? ?3 / 2*0 3421 e xpcn cEFm EEn dEEEhkT? ? ?????? ?????cEEkT???仍然做變量代