半导体器件物理复习(施敏)

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------半导体器件物理复习(施敏)第一章1、费米能级和准费米能级费米能级：不是一个真正的能级，是衡量能级被电子占据的几率的大小的一个标准，具有决定整个系统能量以及载流子分布的重要作用。准费米能级：是在非平衡状态下的费米能级，对于非平衡半导体，导带和价带间的电子跃迁失去了热平衡，不存在统一费米能级。就导带和价带中的电子讲，各自基本上处于平衡态，之间处于不平衡状态，分布函数对各自仍然是适应的，引入导带和价带

2、费米能级，为局部费米能级，称为“准费米能级”。2、简并半导体和非简并半导体简并半导体：费米能级接近导带底(或价带顶)，甚至会进入导带(或价带)，不能用玻尔兹曼分布，只能用费米分布非简并半导体：半导体中掺入一定量的杂质时，使费米能级位于导带和价带之间3、空间电荷效应当注入到空间电荷区中的载流子浓度大于平衡载流子浓度和掺杂浓度时，则注入的载流子决定整个空间电荷和电场分布，这就是空间电荷效应。在轻掺杂半导体中，电离杂质浓度小，更容易出现空间电荷效应，发生在耗尽区外。4、异质结指的是两种不同的半导体材料组成的结。5、量子阱和多量子阱量子阱：由两个异质结或三层材料形成，中间有最低的????和最

3、高的????，对电子和空穴都形成势阱，可在二维系统中限制电子和空——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------穴当量子阱由厚势垒层彼此隔开时，它们之间没有联系，这种系统叫做多量子阱6、超晶格如果势垒层很薄，相邻阱之间的耦合很强，原来分立的能级扩展成能带(微带)，能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关，这种结构称为超晶格。7、量子阱与超晶格的不同点a.跨越

4、势垒空间的能级是连续的b.分立的能级展宽为微带另一种形成量子阱和超晶格的方法是区域掺杂变化第二章1、空间电荷区的形成机制当这两块半导体结合形成p-n结时，由于存在载流子浓度差，导致了空穴从p区到n区，电子从n区到p区的扩散运动。对于p区，空穴离开后，留下了不可动的带负电的电离受主，这些电离受主，没有正电荷与之保持电中性，所以在p-n结附近p区一侧出现了一个负电荷区。同理，n区一侧出现了由电离施主构成的正电荷区，这些由电离受主和电离施主形成的区域叫空间电荷区。2、理想p-n结理想的电流-电压特性所依据的4个假设：a.突变耗尽层近似b.玻尔兹曼统计近似成立c.注入的少数载流子浓度小于平衡

5、多数载流子浓度d.在耗尽层内不存在产生-复合电流3、欧姆接触欧姆接触定义为其接触电阻可以忽略的金属-半导体接触它不产生明显的附近阻抗，而且不会使半导体内部的平衡载流子——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------浓度发生显著的改变，重掺杂的p-n结可以产生显著的隧道电流，金属和半导体接触时，如果半导体掺杂浓度很高，则势垒区宽度变得很薄，电子也要通过隧道效应贯穿势垒产

6、生相当大的隧道流，甚至超过热电子发射电流而成为电流的主要成分。当隧道电流占主导地位时，它的接触电阻可以很小，可以用作欧姆接触。制造欧姆接触的技术：a.建立一个更重掺杂的表面层4、整流接触肖特基势垒是指具有整流特性的金属-半导体接触面（形成阻挡层），如同二极管具有整流特性。肖特基势垒相较于PN接面最大的区别在于具有较低的接面电压，以及在金属端具有相当薄的耗尽层宽度。5、区别2、解释MIS的C-V曲线图高低频的差异是因为少数载流子的积累a.低频时，左侧为空穴积累时的情形，有大的半导体微分电容，总电容接近于绝缘体电容；当负电压降为零时，为平带状态；进一步提高正向电压，耗尽区继续扩展，可将其

7、看作是与绝缘体串联的、位于半导体表面附近的介质层，这将导致总电容下降，电容在达到一个最小值后，随电子反型层在表面处的形成再次上升，强反型时，电荷的增量不再位于耗尽层的边界处，而是在半导体表面出现了反型层导致了大的电容。b.高频时，强反型层在????≈2????处开始，一旦强反型发生。耗尽层宽度达到最大，当能带弯曲足够大，使得????=2????——————————————————————————————————————-------------------