固体物理学2-复习-ppt课件

1、贵州大学新型光电子材料与技术研究所第七章第七章 半导体中的电子形状半导体中的电子形状复习复习贵州大学新型光电子材料与技术研究所 第七章 根本要求掌握典型半导体的晶体构造及结合键类型。掌握半导体中电子形状的描画，了解其能谱的对称性及三种能谱表示图。掌握导体、半导体和绝缘体的能带构造特点及电子在能带中的填充情况。掌握有效质量的概念并深化了解其物理意义。了解半导体的导电机构，了解空穴概念的引入及其在半导体导电机构中所具有的重要意义。贵州大学新型光电子材料与技术研究所 了解盘旋共振法丈量有效质量的原理和方法。了解盘旋共振法丈量有效质量的原理和方法。 掌握硅、锗的导带、价带构造极值位置、方掌握硅、锗的导

2、带、价带构造极值位置、方向及等同方向；了解用盘旋共振法确定向及等同方向；了解用盘旋共振法确定Si、Ge等能面的方法。等能面的方法。 了解化合物半导体了解化合物半导体GaAs)的能带构造的普通的能带构造的普通特点。特点。贵州大学新型光电子材料与技术研究所了解半导体中的杂质类型，杂质原子在晶体构了解半导体中的杂质类型，杂质原子在晶体构造中的位置；造中的位置；掌握杂质能级的概念及硅、锗中杂质能级在能掌握杂质能级的概念及硅、锗中杂质能级在能带中所处的位置；领会杂质补偿的物理意义。带中所处的位置；领会杂质补偿的物理意义。化合物半导体中的杂质及其引入的杂质能级化合物半导体中的杂质及其引入的杂质能级; 了了

3、解杂质的双性行为。解杂质的双性行为。了解热缺陷、位错在半导体中引入的能级及其了解热缺陷、位错在半导体中引入的能级及其对半导体能带构造的影响。对半导体能带构造的影响。贵州大学新型光电子材料与技术研究所了解形状密度的概念，掌握平衡态非简并半导了解形状密度的概念，掌握平衡态非简并半导体导带底部、价带顶部形状密度的计算方法。体导带底部、价带顶部形状密度的计算方法。领会费米分布及其物理意义，深化了解费米能领会费米分布及其物理意义，深化了解费米能级的概念及其物理意义，掌握半导体导带中电级的概念及其物理意义，掌握半导体导带中电子浓度和价带中空穴浓度的计算方法及结果。子浓度和价带中空穴浓度的计算方法及结果。了

4、解本征半导体的电中性条件，掌握其费米能了解本征半导体的电中性条件，掌握其费米能级位置及其载流子分布的计算方法。级位置及其载流子分布的计算方法。了解杂质能级上电子和空穴的分布。了解杂质能级上电子和空穴的分布。贵州大学新型光电子材料与技术研究所掌握杂质半导体的电中性条件、费米能级的位掌握杂质半导体的电中性条件、费米能级的位置及载流子的分布；置及载流子的分布；了解各温区费米能级位置及载流子浓度与温度了解各温区费米能级位置及载流子浓度与温度和杂质浓度的关系。和杂质浓度的关系。掌握普通情况下半导体的电中性条件，费米能掌握普通情况下半导体的电中性条件，费米能级的位置及载流子浓度与温度和杂质浓度的关级的位置

5、及载流子浓度与温度和杂质浓度的关系。系。了解半导体简并的概念，掌握简并半体的载流了解半导体简并的概念，掌握简并半体的载流子分布、简并化条件及简并半导体的性质。子分布、简并化条件及简并半导体的性质。贵州大学新型光电子材料与技术研究所掌握欧姆定律，了解迁移率、漂移速度、电导掌握欧姆定律，了解迁移率、漂移速度、电导率和电阻率的概念。率和电阻率的概念。领会载流子散射的概念，掌握半导体中的主要领会载流子散射的概念，掌握半导体中的主要散射机构及相应的散射几率。散射机构及相应的散射几率。了解平均自在时间的概念及其与载流子散射几了解平均自在时间的概念及其与载流子散射几率的关系；定性掌握电导率、迁移率与平均自率

6、的关系；定性掌握电导率、迁移率与平均自在时间的关系，迁移率与杂质浓度和温度的关在时间的关系，迁移率与杂质浓度和温度的关系。系。定性掌握电阻率与杂质浓度和温度的关系。定性掌握电阻率与杂质浓度和温度的关系。贵州大学新型光电子材料与技术研究所 深化了解玻尔兹曼方程及其物理意义，掌握深化了解玻尔兹曼方程及其物理意义，掌握弱场下玻尔兹曼方程的求解方法及结果。弱场下玻尔兹曼方程的求解方法及结果。 了解强电场效应及热载流子的概念。了解强电场效应及热载流子的概念。 了解多能谷散射景象，领会负微分电导的物了解多能谷散射景象，领会负微分电导的物理意义；了解耿氏效应及其构成原理。理意义；了解耿氏效应及其构成原理。贵

7、州大学新型光电子材料与技术研究所了解非平衡载流子的概念，了解非平衡载了解非平衡载流子的概念，了解非平衡载流子的注入与复合的概念。流子的注入与复合的概念。 了解非平衡载流子寿命的意义，了解丈量了解非平衡载流子寿命的意义，了解丈量非平衡载流子寿命的实验方法。非平衡载流子寿命的实验方法。准确了解准费米能级的概念及其能带构造准确了解准费米能级的概念及其能带构造表示图。表示图。了解非平衡载流子复合的主要微观机制，了解非平衡载流子复合的主要微观机制，掌握直接复合和间接复合的复合几率表示。掌握直接复合和间接复合的复合几率表示。贵州大学新型光电子材料与技术研究所 了解载流子分散的宏观规律。了解载流子分散的宏观

8、规律。 了解漂移及分散的本质，掌握爱因斯坦关系。了解漂移及分散的本质，掌握爱因斯坦关系。 了解延续性方程的方式及其物理意义，掌握延续了解延续性方程的方式及其物理意义，掌握延续性方程的简单运用。性方程的简单运用。贵州大学新型光电子材料与技术研究所半导体物理学半导体物理学 根本概念根本概念 有效质量有效质量 空穴空穴 盘旋共振盘旋共振 施主与受主，杂质电离能施主与受主，杂质电离能 n-型半导体与型半导体与p-型半导体型半导体 浅能级杂质和深能级杂质浅能级杂质和深能级杂质 杂质补偿杂质补偿贵州大学新型光电子材料与技术研究所 直接带隙与间接带隙直接带隙与间接带隙 热平衡形状与非平衡态热平衡形状与非平衡

9、态 电中性条件电中性条件 非简并半导体与简并半导体非简并半导体与简并半导体 本征半导体与杂质半导体本征半导体与杂质半导体 多数载流子与少数载流子多数载流子与少数载流子 费米分布与费米能级费米分布与费米能级 漂移速度，迁移率，电导率，电阻率漂移速度，迁移率，电导率，电阻率贵州大学新型光电子材料与技术研究所 散射几率，平均自在时间散射几率，平均自在时间 强场效应，热载流子强场效应，热载流子 多能谷散射，负微分电导电阻多能谷散射，负微分电导电阻 非平衡载流子非平衡载流子 非平衡载流子的注入与复合非平衡载流子的注入与复合 少子寿命少子寿命 直接复合与间接复合直接复合与间接复合贵州大学新型光电子材料与技术研究所 外表复合，体内复合，俄歇复合外表复合，体内复合，俄歇复合 复合中心复合中心 载流子圈套载流子圈套 准费米能级准费米能级贵州大学新型光电子材料与技术研究所半导体物理学半导体物理学 计算问题计算问题 能态密度能态密度 费米分布费米分布 杂质电离