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半导体物理概念
justaLoli
  2023-10-30 00:34:46   2023-11-29 20:22:50      624 字  2 分钟

第一章 电子的运动状态

晶面，晶向

1.2(.2) 半导体中电子的状态和能带

布里渊区与能带：

1.3 半导体中电子的运动——有效质量

1.3.1 半导体中E与k的关系

以为能带极值点泰勒展开。

1.3.2 半导体中电子的平均速度

波包中心的群速度：

结合:

能带极值附近

1.4 空穴

1.5 回旋共振现象

1.5.1 k空间等能面

一维情况：

三维情况：

1.5.2 回旋共振描述

要看书。p18

1.6 硅和锗的能带结构

：旋转轴方向的有效质量；：垂直旋转轴方向的有效质量

第三章 半导体中载流子的统计分布

3.1 状态密度

k空间中的量子态密度（计入自旋）（自旋简并，下值除2）

导带 (conduction band, c) 底附近状态密度

价带 (valence band, v)顶附近状态密度

状态密度有效质量

3.2 费米能级和载流子的统计分布

3.2.1 费米分布函数

3.2.2 玻尔兹曼分布函数

导带电子：价带空穴：

3.2.3 电子浓度和空穴浓度

，称为导带/价带的有效状态密度。

3.3 本征半导体 (intrinsic semiconductor, i)

本征费米能级：

本征载流子浓度：

3.4 杂质半导体的载流子浓度

3.4.1 杂质能级上的电子和空穴

施主能级 donor level, D

受主能级 Acceptor level, A

电子 or 空穴占据杂质能级的概率：

注意这不是费米分布。

在杂质能级上的电子 or 空穴浓度 = 杂质浓度 占有几率

3.4.2 n型半导体的载流子浓度

case zero charge requirement
general
extreme low T
strong
trans … …
intrinsic … …

恒成立表达式：

低温弱电离区

强电离区

过渡区和高温本征激发区

少数载流子浓度

3.5 一般情况的载流子统计分布

case zero charge requirement
extreme low T
strong
trans … …

3.6 简并半导体

3.6.1 简并半导体的载流子浓度

为费米积分

3.6.2 简并化条件

非简并弱简并简并

3.6.4 禁带变窄效应

杂质能级退简并，成为杂质能带。

自补偿效应

第四章 半导体的导电性

散射

电离杂质散射

晶格振动的散射

  1. 升学波（声子散射）

平均自由时间和散射概率

$$

$$

半导体物理概念
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作者
justaLoli
发布于
2023-10-30 00:34
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  1. 第一章 电子的运动状态
    1. 晶面，晶向
    2. 1.2(.2) 半导体中电子的状态和能带
      1. 布里渊区与能带：
    3. 1.3 半导体中电子的运动——有效质量
      1. 1.3.1 半导体中E与k的关系
      2. 1.3.2 半导体中电子的平均速度
    4. 1.4 空穴
    5. 1.5 回旋共振现象
      1. 1.5.1 k空间等能面
      2. 1.5.2 回旋共振描述
    6. 1.6 硅和锗的能带结构
  2. 第三章 半导体中载流子的统计分布
    1. 3.1 状态密度
    2. 3.2 费米能级和载流子的统计分布
      1. 3.2.1 费米分布函数
      2. 3.2.2 玻尔兹曼分布函数
      3. 3.2.3 电子浓度和空穴浓度
    3. 3.3 本征半导体 (intrinsic semiconductor, i)
    4. 3.4 杂质半导体的载流子浓度
      1. 3.4.1 杂质能级上的电子和空穴
      2. 3.4.2 n型半导体的载流子浓度
        1. 恒成立表达式：
        2. 低温弱电离区
        3. 强电离区
        4. 过渡区和高温本征激发区
        5. 少数载流子浓度
    5. 3.5 一般情况的载流子统计分布
    6. 3.6 简并半导体
      1. 3.6.1 简并半导体的载流子浓度
      2. 3.6.2 简并化条件
      3. 3.6.4 禁带变窄效应
      4. 自补偿效应
  3. 第四章 半导体的导电性
    1. 散射
      1. 电离杂质散射
      2. 晶格振动的散射
    2. 平均自由时间和散射概率
  1. 第一章 电子的运动状态
    1. 晶面，晶向
    2. 1.2(.2) 半导体中电子的状态和能带
      1. 布里渊区与能带：
    3. 1.3 半导体中电子的运动——有效质量
      1. 1.3.1 半导体中E与k的关系
      2. 1.3.2 半导体中电子的平均速度
    4. 1.4 空穴
    5. 1.5 回旋共振现象
      1. 1.5.1 k空间等能面
      2. 1.5.2 回旋共振描述
    6. 1.6 硅和锗的能带结构
  2. 第三章 半导体中载流子的统计分布
    1. 3.1 状态密度
    2. 3.2 费米能级和载流子的统计分布
      1. 3.2.1 费米分布函数
      2. 3.2.2 玻尔兹曼分布函数
      3. 3.2.3 电子浓度和空穴浓度
    3. 3.3 本征半导体 (intrinsic semiconductor, i)
    4. 3.4 杂质半导体的载流子浓度
      1. 3.4.1 杂质能级上的电子和空穴
      2. 3.4.2 n型半导体的载流子浓度
        1. 恒成立表达式：
        2. 低温弱电离区
        3. 强电离区
        4. 过渡区和高温本征激发区
        5. 少数载流子浓度
    5. 3.5 一般情况的载流子统计分布
    6. 3.6 简并半导体
      1. 3.6.1 简并半导体的载流子浓度
      2. 3.6.2 简并化条件
      3. 3.6.4 禁带变窄效应
      4. 自补偿效应
  3. 第四章 半导体的导电性
    1. 散射
      1. 电离杂质散射
      2. 晶格振动的散射
    2. 平均自由时间和散射概率