半导体物理之名词解释.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————半导体物理之名词解释 1. 迁移率参考答案: 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, q? 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: ??* m 可见,有效质量和弛豫时间(散射)是影响迁移率的因素。影响迁移率的主要因素有能带结构(载流子有效质量) 、温度和各种散射机构。??neun?peup 2. 过剩载流子参考答案: 在非平衡状态下, 载流子的分布函数和浓度将与热平衡时的情形不同。非平衡状态下的载流子称为非平衡载流子。将非平衡载流子浓度超过热平衡时浓度的部分,称为过剩载流子。非平衡过剩载流子浓度: ?n?n?n0,?p?p?p0 ,且满足电中性条件: ?n??p 。可以产生过剩载流子的外界影响包括光照(光注入) 、外加电压(电注入)等。对于注入情形, 通过光照或外加电压( 如碰撞电离) 产生过剩载流子: np?ni ,对于抽取情形,通过外加电压使得载流子浓度减小: np?ni 。------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 型半导体、 p 型半导体 N 型半导体: 型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体. 在纯净的硅晶体中掺入五价元素( 如磷), 使之取代晶格中硅原子的位置, 就形成了N 型半导体中, 自由电子为多子, 空穴为少子, 主要靠自由电子导电. 自由电子主要由杂质原子提供, 空穴由热激发形成. 掺入的杂质越多, 多子(自由电子) 的浓度就越高, 型半导体: 型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体. 在纯净的硅晶体中掺入三价元素( 如硼), 使之取代晶格中硅原子的位子, 就形成P 型半导体中,空穴为多子, 自由电子为少子, 主要靠空穴导电. 空穴主要由杂质原子提供, 自由电子由热激发形成. 掺入的杂质越多, 多子( 空穴) 的浓度就越高, 导电性能就越强. 4. 能带当N 个原子处于孤立状态时, 相距较远时, 它们的能级是简并的, 当N 个原子相接近形成晶体时发生原子轨道的交叠并产生能级分裂现象。当 N 很大时,分裂能级可看作是准连续 22 的,形成能带。 5. 能带理论这是讨论晶体( 包括金属、绝缘体和半导体的晶体) 中电子的状态及其运动的一种重要的近似理论。它把晶体中每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中的运动, 即是单电子近似的理论; 对于晶体中的价电子而言, 等效势场包括原子实的势场、其他价------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————电子的平均势场和考虑电子波函数反对称而带来的交换作用, 是一种晶体周期性的势场。能带理论就是认为晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子,并且共有化电子是在晶体周期性的势场中运动; 结果得到: 共有化电子的本征态波函数是 Bloch 函数形式, 能量是由准连续能级构成的许多能带。 6. 有效质量 7. 回旋共振 8. 空穴空穴是未被电子占据的空量子态, 代表价带顶附近的电子激发到导带后留下的价带空状态,是一种为讨论方便而假设的粒子。 9. 深能级半导体中的深能级杂质原子对其价电子的束缚比较紧, 则其产生的能级在半导体能带中位于禁带较深处(即比较靠近禁带中央) ,故称为深能级杂质。杂质电离能大, 施主能级远离导带底, 受主能级远离价带顶。深能级杂质有三个基本特点: 一、是不容易电离,对载流子浓度影响不大。二、是一般会产生多重能级, 甚至既产生施主能级也产生受主能级。三、是能起到复合中心作用,使少数载流子寿命降低四、是深能级杂质电离后变为带电中心,对载流子起散射作用, 使载流子迁移率减小,导电性能下降。--------------------------------------------------------------------------------------------