半导体物理总复习.ppt

"半导体物理总复习.ppt" 本资源为半导体物理的总复习材料，涵盖半导体物理的基本概念、能带结构、电子的有效质量、空穴、直接带隙半导体和间接带隙半导体等内容。 1. 能带、允带、禁带和 K 空间的能带图 能带是晶体中可以容纳电子的一系列能级，允带是分裂的每一个能带，禁带是晶体中不可以容纳电子的一系列能级。K 空间的能带图是晶体中的电子能量随电子波矢 k 的变化曲线，即 E(k) 关系。 2. 半导体的导带、价带和禁带宽度 导带是 0K 条件下未被电子填充的能量最低的能带，价带是 0K 条件下被电子填充的能量最高的能带，禁带宽度是导带底与价带顶之间的能量差。 3. 电子的有效质量 电子的有效质量是将晶体导带中电子的加速度与外加作用力联系起来的概念，电子有效质量概括了晶体中内部势场对电子的作用力。电子的有效质量与晶体的能带结构有关，可以对半导体的能带结构进行研究。 4. 空穴 空穴是几乎被电子填满的能带中未被电子占据的少数空的量子态，是价电子脱离原子束缚后形成的电子空位，对应于价带顶的电子空位。 5. 直接带隙半导体和间接带隙半导体 直接带隙半导体是导带低和价带顶对应的电子波矢相同的半导体，间接带隙半导体是导带低和价带顶对应的电子波矢不相同的半导体。 6. 施主杂质、施主能级和施主杂质电离能 施主杂质是能够施放电子而在导带中产生电子并形成正电中心的杂质，施主能级是被施主杂质束缚的电子的能量状态，施主杂质电离能是导带底 EC 与施主能级 ED 的能量之差。 7. 受主杂质、受主能级和受主杂质电离能 受主杂质是能够接受电子而在价带中产生空穴，并形成负电中心的杂质，受主能级是被受主杂质束缚的空穴的能量状态，受主杂质电离能是价带顶 EV 与受主能级 EA 的能量之差。 8. 本征半导体、杂质半导体和杂质补偿 本征半导体是指纯净的半导体材料，杂质半导体是指掺杂了杂质的半导体材料，杂质补偿是指掺杂了不同类型的杂质以达到半导体材料的电子和空穴浓度的补偿。