半导体物理复习-2

半导体物理复习-2第五章非平衡载流子一、基本概念0nnn1。过剩电子，过剩空穴，过剩载流子（非平衡载流子），非平衡载流子的寿命？过剩电子：导带中超出热平衡状态浓度的电子浓度过剩空穴：价带中超出热平衡状态浓度的空穴浓度过剩载流子：过剩电子和空穴的总称过剩少子在复合前存在的平均时间。2。小注入和大注入小注入：过剩载流子的浓度远小于热平衡多子浓度的情况大注入：过剩载流子的浓度接近或大于热平衡多子浓度的情况0ppp3.什么是准费米能级？在非平衡状态下，由于导带和价带在总体上处于非平衡，因此就不能用统一的费米能级来描述导带中的电子和价带中的空穴按能量的分布问题。但由于导带中的电子和价带中的空穴按能量在各自的能带中处于准平衡分布，可以有各自的费米能级称为准费米能级。准费米能级分离的程度，即的大小，反映了与平衡态分离的程度。pFnFEEpFnFEE和4.解释载流子的产生和复合，直接复合，间接复合，复合率产生：电子和空穴被形成的过程，如电子从价带跃迁到导带，或电子从杂质能级跃迁到导带的过程或空穴从杂质能级跃迁到价带的过程复合：电子和空穴被湮灭或消失的过程直接复合：导带电子和价带空穴的直接湮灭过程，能带到能带的复合。间接复合：电子和空穴通过禁带中的复合中心的复合复合率：单位时间单位体积内复合的电子-空穴对数。5.什么是载流子的扩散运动？写出电子和空穴的扩散电流密度方程当半导体内部的载流子存在浓度梯度时，引起载流子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，扩散运动是载流子的有规则运动。电子扩散电流：dxdnqDJndiffn,空穴扩散电流：dxdpqDJpdiffp,二、基本公式（了解）1.漂移电流密度公式：EpqJEnqJppnn2.扩散电流密度公式dxdnqDJndiffn,dxdpqDJpdiffp,3.3.爱因斯坦关系:qkTD4.非平衡少子相关公式（掌握）teptptn)()(0Gpn少子寿命产生率求漂移电流密度若外加电场强度。空穴的迁移率电子的迁移率时，硅的掺杂浓度为,/35/480,/1350,10,1030022315314cmVEsVcmsVcmcmNcmNKTpnDA例题1在一块n型GaAs半导体中，T=300K时，电子浓度在0.10cm距离内从11018cm-3到71017cm-3线性变化。若电子的扩散系数为Dn=225cm2/s,则电子的扩散电流密度2/108cmAdxdnqDJn例题2例题3重点：1.掌握过剩（非平衡）载流子的概念2.掌握不同注入情况下载流子寿命公式3.掌握非平衡载流子的变化规律计算第6章p–n结1p–n结及其能带图空间电荷区、平衡p–n结、势垒区；理解p–n结的形成原因；平衡p–n结能带图2p–n结电流电压特性非平衡p–n结能带图重点：平衡p–n结能带图；空间电荷区第7章金属和半导体接触1金属和半导体的功函数金属功函数，半导体功函数，电子亲和能2金属与半导体接触金属与n(p)型半导体接触能级图，阻挡层与反阻挡层，欧姆接触，肖特基接触重点：欧姆接触/肖特基接触形成条件第8章半导体表面与MIS结构1表面态概念（理想表面和实际表面），受主表面态和施主表面态2表面电场效应表面空间电荷层，表面电势，表面空间电荷层几种状态的定性分析（多子堆积，平带，多子耗尽，少子反型）重点：表面空间电荷层几种状态的定性分析（多子堆积，平带，多子耗尽，少子反型）第9章异质结1异质结种类及其能带图异质结的基本概念（同型、反型）；理解突变异质结的能带图及界面态对异质结能带图的影响。2超晶格的基本概念