半导体物理第五章总结复习_北邮

1、学习必备欢迎下载第五章一、基本概念1.非平衡载流子 : 如果对半导体施加外界作用，破坏了热平衡的条件，这就迫使它处于与热平衡相偏离的状态， 称为非平衡状态 ，偏离平衡载流子浓度的那部分载流子称为 非平衡载流子2.非平衡载流子注入: 通过改变外部条件使得半导体内部产生平衡载流子的方法成为非平衡载流子的注入。3.探针注入 : 用金属探针与半导体接触时，用电的方法注入非平衡载流子。4.小注入、大注入 : 5.非平衡载流子浓度、非平衡多子浓度、非平衡少子浓度: 6.非平衡载流子寿命（少子寿命、寿命）: 学习必备欢迎下载7.准费米能级（电子准费米能级、空穴准费米能级）: 研究表明，注入作用下，导带电子、

2、价带空穴在极短时间各自达到平衡，但导带电子与价带空穴不平衡，半导体没有统一费米能级， 处于非平衡态。 非平衡态用导带电子准费米能级、价带空穴准费米能级描述。8.直接复合 : 导带电子直接跃迁到价带与空穴复合。9.间接复合 : 导带电子和价带空穴通过复合中心复合。10.表面复合 : 非平衡载流子通过表面复合中心的复合称为表面复合-单位时间、单位表面薄层中通过复合中心复合的电子-空穴对数称为表面复合率。11.俄歇复合 : 非平衡载流子从高能级向低能级跃迁复合过程中释放的能量使导带（或价带） 中另一个载流子激发到更高能级，或使另一个载流子发射到半导体外(俄歇电子 )。12.最有效复合中心 : 对复合

3、起有效作用的杂质和缺陷称为复合中心，位于禁带中央附近的深能级 是最有效的复合中心。13.陷阱效应 : 杂质或缺陷对一种非平衡载流子的收容效应称为陷阱效应-具有显著陷阱效应的杂质或缺陷称为有效陷阱（陷阱）14.载流子扩散 : 只要微观粒子在各处的浓度不均匀，由于粒子的无规则热运动，就可以引起粒子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。扩散运动完全是由粒子浓度不均匀所引起，它是粒子的有规则运动，但它与粒子的无规则运动密切相关。15.扩散长度 : 空穴在边扩散边复合的过程中， 减少至 原值的 1/e 时所扩散的距离。载流子扩散流密度 : 16.连续性方程： 在扩散运动和漂移运动同时存在时，少数载流子所遵守

4、的运动方程。二、图像1. 最有效复合中心能带示意图: 2. 间接复合过程能带示意图3. 俄歇复合过程能带示意图4. 表面复合过程能带示意图学习必备欢迎下载5. 非平衡半导体能带图（包括n 型、p型、本征型）6. 有效陷阱的能带示意图三、论述1.表面复合对半导体载流子寿命的影响答：表面复合是指在半导体表面发生的间接复合过程。半导体表面处的杂质和表面特有的缺陷在禁带中形成分立的能级，其中一部分起复合中心的作用。 由于表面复合中心的密度远远大于体内复合中心的密度，表面的复合率更高。 因此表面过剩少数载流子的寿命要远远低于体内过剩少数载流子的寿命。2.金在硅半导体中的有效复合中心作用答： 金是硅中的深

5、能级杂质， 在硅中形成双重能级。 且无论是 n 型硅还是 p 型硅，金都是有效的复合中心。 在 n 型硅中，金原子可以接受一个电子， 形成负点中心au-，起受主作用，故在禁带中形成具有复合中心作用的受主能级eta；在 p 型硅中，金原子释放电子，成为正电中心au+，起施主作用，故在禁带中形成具有复合中心作用的施主能级etd。3.连续性方程中每一项的物理意义答：单位时间、单位长度内空穴数变化量（一维半导体空穴连续性方程）: 22pppppeppppdepgtxxx空穴扩散流使半导体单位长度、单位时间内的空穴数增加（改变）量: 2211pppdpqdjpdxdqxqxx扩空穴漂移流使半导体单位长度、单位时