半导体器件物理复习题1
半导体器件物理复习题
一． 平衡半导体：
概念题：
1. 平衡半导体的特征（或称谓平衡半导体的定义）
所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体，是指无外界（如电压、电场、磁场或温度梯度等）作用影响的半导体。在这种情况下，材料的所有特性均与时间和温度无关。 2. 本征半导体：
本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。 3. 受主（杂质）原子：
形成P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅲ族元素）。 4. 施主（杂质）原子：
形成N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅴ族元素）。 5. 杂质补偿半导体：
半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。 6. 兼并半导体：
对N 型掺杂的半导体而言，电子浓度大于导带的有效状态密度， 费米能级高于导带底（0F
c E
E ->）；对P 型掺杂的半导体而言，
空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶（0F
v E
E -<）。
7. 有效状态密度： 在导带能量范围（
~c E ∞
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）内，对导带量子态密度函数
在价带能量范围（~v
E -∞）内，对价带量子态密度函数
8. 以导带底能量c
E 为参考，导带中的平衡电子浓度：
其含义是：导带中的平衡电子浓度等于导带中
的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。 9. 以价带顶能量v
E 为参考，价带中的平衡空穴浓度：
其含义是：价带中的平衡空穴浓度等于价带中
的有效状态密度乘以能量为价带顶能量时的玻尔兹曼分布函数。 10.
11.
邦的组词
12.
13.
14.
本征费米能级Fi
E ：
是本征半导体的费米能级；本征半导体费米能级的位置位于禁带
15.
本征载流子浓度i
n ：
本征半导体内导带中电子浓度等于价带中空穴浓度的浓度
00i n p n ==。硅半导体，在300T K
=时，103
脚容易出汗
1.510i
n
cm
-=?。
16. 杂质完全电离状态：
当温度高于某个温度时，掺杂的所有施主杂质失去一个电子成为带正电的电离施主杂质；掺杂的所有受主杂质获得一个电子成为带负电的电离受主杂质，称谓杂质完全电离状态。 17.
束缚态：
在绝对零度时，半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。束缚态时，半导体内的电子、空穴浓度非常小。 18.
本征半导体的能带特征：
本征半导体费米能级的位置位于禁带中央附近，且跟温度有关。如果电子和空穴的有效质量严格相等，那么本征半导体费米能级
世字组词的位置严格位于禁带中央。在该书的其后章节中，都假设：本征半导体费米能级的位置严格位于禁带中央。（画出本征半导体的能带图）。 19.
非本征半导体：
进行了定量的施主或受主掺杂，从而使电子浓度或空穴浓度偏离了本征载流子浓度，产生多子电子（N 型）或多子空穴（P 型）的半导体。 20.
本征半导体平衡时载流子浓度之间的关系：
本征载流子浓度强烈依赖与温度。
以本征费米能级为参考描述的电子浓度和空穴浓度：
从上式可以看出：如果F
Fi E
E =，可以得出2
0000i i
n p n n p n ===，此
时的半导体具有本征半导体的特征。上式的载流子浓度表达式既可以描述非本征半导体，又可以描述本征半导体的载流子浓度。 21.
非本征半导体平衡时载流子浓度之间的关系：
2
00i
n p n =，22.
补偿半导体的电中性条件：
怎么酿葡萄酒()001a d
n N p N -
+
+=+ 其中：
0n 是热平衡时，导带中总的电子浓度； 0p 是热平衡时，价带中总的空穴浓度；
a a a N N p -教育科
=-是热平衡时，受主能级上已经电离的受主杂质；
d d d
N N n +
=-是热平衡时，施主能级上已经电离的施主杂质；
a N 是受主掺杂浓度；d
N 是施主掺杂浓度；a用总是造句
p 是占据受主能级的
空穴浓度；d
n 是占据施主能级的电子浓度。也可以将（1）写成：
()
()00()2a a d d n N p p N n +-=+-
在完全电离时的电中性条件： 完全电离时，0,0
d
a n
p ==，有()0
03a d
n
N p N +=+
对净杂质浓度是N 型时，热平衡时的电子浓度是
打屁屁文章对净杂质浓度是P 型时，热平衡时的空穴浓度是
