半导体物理之名词解释.docx

参考答案： 
单位电场作用下，载流子获得的平均定向运动速度，反映了载流子在电场作用下的输运能力，是半导体物理中重要的概念和参数之一。迁移率的表达式为：
可见，有效质量和弛豫时间〔散射〕是影响迁移率的因素。
影响迁移率的主散射机制
〔1〕载流子散射的原因：只要是破坏晶格周期性势场，〔即能够产生附加势场的因素〕，就都是散射载流子的根源。
〔2〕散射分为：
晶格振动散射，杂质电离散射，还有等能谷散射，中性杂质散射，位错散射等。
〔3〕杂质电离散射
半导体电离的施主或受主杂质是带电的离子，在他们周围有库伦势场，当载流子从离子周围通过时，由于库伦势场的作用，载流子会被散射。
电离杂质散射( 是电离杂质浓度)，随着温度升高，散射几率变小。
〔4〕使用条件：低温时比拟重要
〔5〕晶格振动散射
横声学波和横光学波不起作用。
只有长波起作用
长声学纵波：因为纵长声学波会使晶体产生体变——原子分布发生疏密变化，那么将导致禁带宽度随之发生变化，即能带极值在晶体中出现波动，从而使得载流子的势能发生了改变，即产生了周期性势场之外的附加势场——称为形变势，所以就将散射载流子。
长光学纵波：对于极性晶体〔如砷化镓〕中的载流子，纵长光学波散射作用较大，因为这种格波在晶体中会产生局部的极化电场——附加势场。
使用条件：高温时比拟重要

电子和空穴通过禁带中的能级〔复合中心〕复合。
复合中心指的是晶体中的一些杂质或缺陷，他们在禁带中引入离导带底和价带顶都比拟远的局域化能级，即复合中心能级。在间接复合过程中，电子跃迁到负荷中心能级。然后再跃迁到价带的空状态，使电子和空穴成对消失。换一种说法是复合中心从导带俘获一个电子，再从价带俘获一个空穴，完成电子与空穴的复合。
17．爱因斯坦关系


公式：空穴的扩散长度
含义：是空穴在一边扩散一边复合过程中其浓度减少到时所扩散的距离。
它标志着非平衡载流子深入样品的平均距离。扩散长度与非平衡少子的扩散系数和寿命有关系。

在强电场作用下，半导体中载流子的平均动能显著超过热平衡载流子的平均动能。这种被显著加热了的载流子称为热载流子。有关现象通常称热电子现象。
所谓热载流子，是指比零电场下的载流子具有更高平均动能的载流子。零电场下，载流子通过吸收和发射声子与晶格交换能量，并与之处于热平衡状态，其温度与晶格温度相等。在有电场的作用存在时，载流子可以从电场直接获取能量，而晶格却不能。晶格只能借助载流子从电场间接获取能量，就从电场获取并积累能量又将能量传递给晶格的稳定之后，载流子的平均动能将高于晶格的平均动能，自然也高于其本身在零电场下的动能，成为热载流子。
对于MOS器件，由于沟道存在热载流子，将引起陷阱(氧化层陷阱、界面陷阱)产生，导致器件特性的退化。表现为漏电流减少，跨导减小，及阈值电压漂移等。

在空间电荷中，与电离杂质浓度相比，自由载流子浓度可以忽略，这称为耗尽近似。

是指非平衡载流子中非平衡电子衰减到原来数值的1/e所需的时间。
 载流子的寿命与复合率有关，复合率越大，寿命越短。

定义在单位时间内通过单位面积的载流子数目为扩散流密度S.  那么
其中D就是扩散系数，N是载流子密度。       
扩散系数与半导体中的密度差异有关。

杂质能级积累非平衡载流子的作用就称为陷阱效应。
陷阱效应是指非平衡载流子落入位于禁带中的杂质或缺陷能级Et 中，使在Et 上的电子或空穴的填充情况比热平衡时有较大的变化，从引起Δn≠Δp，〔如何没有陷阱存在时，杂质半导体中产生非平衡载流子的Δn=Δp，如果存在陷阱，一局部非平衡载流子就会落入陷阱之中，仅仅是落入位于禁带中的杂质或缺陷能级Et 中，并没有复合，从而使得Δn≠Δp〕这种效应对瞬态过程的影响很重要。
【间接复合效应是指非平衡载流子通过位于禁带中特别是位于禁带中央的杂质或缺陷能级
Et 而逐渐消失的效应，Et 的存在可能大大促进载流子的复合；此外，最有效
的复合中心在禁带中央，而最有效的陷阱能级在费米能级附近。一般来说，所有的杂质
或缺陷能级都有某种程度的陷阱效应，而且陷阱效应是否成立还与一定的外界条件有关。】
25. 平均自由程与扩散长度有何不同？平均自由时间与非平衡载流子的寿命又有何不
同？
平均自由程是在连续两次散射之间载流子自由运动的平均路程。而扩散长度那么是非平
衡载流子深入样品的平均距离。它们的不同之处在于平均自由程由散射决定，而扩散长
度由扩散系数和材料的寿命来决定。