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1、半导体物理期末复习第三章 半导体中载流子的统计分布2物理与光电工程学院1.简述下列概念:(1)简并性系统和非简并性系统;答:必须用费米分布函数来描述的电子系统为简并系统;可以用玻尔兹曼分布来描述的系统为非简并系统。(2)量子态密度和状态密度;答:单位K空间中的量子态数目称为量子态密度;单位能量间隔内的量子态数目称为状态密度。3物理与光电工程学院(3)导带有效状态密度和价带有效状态密度答:对于非简并的半导体,平衡态时导带中的电子浓度可以等价于能量处于导带低E c的Nc个量子态中的总电子数,即:式中:称为价带的有效状态密度。这里为NC导带的有效状态密度,是温度的函数。类似地,对于非简并的半导体,平
2、衡态时价带中的空穴浓度可以等价于能量处于价带顶E v的Nv个量子态中的总电子数,即:4物理与光电工程学院2.载流子浓度乘积n0p0与哪些因素有关?答:平衡态时载流子浓度的乘积与半导体的材料和温度有关,与半导体的杂质浓度无关。思考:若简并,则结果如何?5物理与光电工程学院3*、证明单掺杂n型半导体中,费米能级随温度的增加达到最大值,写出其最大值。对于单掺杂的p型半导体,推导相应的条件和相应的极值。6物理与光电工程学院P90.1.计算能量在E=Ec到 之间单位体积中的量子态数。解:7物理与光电工程学院P90:18、掺磷的n型硅,已知磷的电离能为0.044eV,求室温下杂质一半电离时费米能级的位置和磷的浓度。解:n型硅,ED0.044eV,依题意得:8物理与光电工程学院