第四章 半导体的导电性本章思路一个概念:载流子散射的概念一个运动:载流子漂移运动一个规律:电阻率电导率迁移率随掺杂浓度与温度的变化规律 §1 载流子的漂移运动 迁移率1欧姆定律的微分形式——由于宏观样品不均匀所以欧姆定律的宏观形式不可用J为电流密度2漂移速度和迁移率载流子在外电场E的作用下会顺(逆)着电场方向作定向运动——漂移运动图
第二章 半导体中的杂质和缺陷能级实际晶体中①原子不是静止的在平衡位置附近做振动②半导体不是纯净的——含有杂质③半导体的晶格并非完美的总是存在缺陷的(点缺陷线缺陷面缺陷) §1 SiGe中的杂质能级 半导体杂质的主要来源:原料纯度不够制造过程中的污染为了控制材料性能而认为引入的杂质 1替位式杂质间隙式杂质 金刚石结构中8个原子的体
§2 非平衡载流子的寿命当外界因素撤除后非平衡载流子浓度△n(△p)是随时间按指数规律逐渐衰减即非平衡载流子在导带和价带之间有一定的生存时间但长短不一非平衡载流子在外界因素撤除后的生存时间的平均值称为非平衡载流子的寿命记作因非平衡少子作用显著通常指非平衡在少子寿命 自由时间倒数 =P寿命的倒数 相当于复合几率非平衡载流子的复合率:单位时间单位体积净复合而消失的电子--空穴对数复
半导体物理 绪 论一什么是半导体 导体半导体绝缘体 电导率ρ < 此外半导体还有以下重要特性温度可以显著改变半导体导电能力例如:纯硅(Si) 若温度从C变为时ρ增大一倍微量杂质含量可以显著改变半导体导电能力例如:若有100万硅掺入1个杂质(P . Be)此时纯度99.9999 室温( 300K)时电阻率由214000Ω降
第四章习题及答案1. 300K时Ge的本征电阻率为47?cm如电子和空穴迁移率分别为3900cm2( V.S)和1900cm2( V.S) 试求Ge 的载流子浓度解:在本征情况下由知2. 试计算本征Si在室温时的电导率设电子和空穴迁移率分别为1350cm2( V.S)和500cm2( V.S)当掺入百万分之一的As后设杂质全部电离试计算其电导率比本征Si的电导率增大了多少倍解:300K
中北大学电子科学与技术系 第5章 载流子输运现象本章学习要点:1. 掌握载流子漂移运动的机理及其电流密度 掌握迁移率电导率电阻率的概念及影响因素 2. 掌握载流子扩散运动的机理及其电流密度 掌握扩散系数的概念3. 掌握爱因斯坦关系了解半导体材料中非均匀掺杂 带来的影响4. 了解半导体材料中霍尔效应的基本原理及其分析方 法 在第4章中学习了热平衡状态下半导体材
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§3.4 一般情况下的载流子统计分布一般情况指同一半导体中同时含有施主和受主杂质的情况在这种情况下电中性条件为 (3-80)因为nDND?nDpA-NA?pA电中性条件可表示成式中nD和pA分别是中性施主和中性受主的浓度上式即对确定的半导体式中的变数仅是EF及T但EF是T的隐函数因此若能利用这一关系确定出EF与T的函数关系则对于半导体同时含施主和受主杂质的—般情况下导带中的电子
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