Semi實用教案

1、 1/T ln(n) 斜斜率率：Eg/2k 斜斜率率：ED/2k N型半導(dǎo)體中的電子濃度型半導(dǎo)體中的電子濃度(nngd)隨溫度的隨溫度的變化關(guān)系變化關(guān)系第1頁/共18頁第一頁，共19頁。 p,n ND ni p n n型半導(dǎo)體載流子濃度隨摻雜濃度型半導(dǎo)體載流子濃度隨摻雜濃度ND的變化的變化(binhu)曲線曲線第2頁/共18頁第二頁，共19頁。 Ec ND-NA -NV -ni ni NC Ei Ev Ef ADCCfNNNKTEElnDAVVfNNNKTEEln半導(dǎo)體費米能級隨摻雜濃度半導(dǎo)體費米能級隨摻雜濃度(nngd)ND - NA的的變化曲線變化曲線第3頁/共18頁第三頁，共19頁。n

2、簡并半導(dǎo)體簡并半導(dǎo)體n 特點特點n 費米能級進入導(dǎo)帶或價帶費米能級進入導(dǎo)帶或價帶n 必須采用費米分布必須采用費米分布(fnb)(fnb)函數(shù)函數(shù)n 雜質(zhì)沒有充分電離雜質(zhì)沒有充分電離KTEENNfnDfDDeDDexp211KTeVEEEDCf300044.0917. 0DDNn硅：硅：T300K時時 進入進入(jnr)簡并時所需的摻雜濃簡并時所需的摻雜濃度：度：320103cmND導(dǎo)帶中的電子導(dǎo)帶中的電子(dinz)濃度：濃度：319105 . 2083. 0cmNnD*進入簡并半導(dǎo)體的條件與摻雜濃度和溫度有關(guān)進入簡并半導(dǎo)體的條件與摻雜濃度和溫度有關(guān)EcEvED 第4頁/共18頁第四頁，共19

3、頁。l簡并半導(dǎo)體的載流子濃度簡并半導(dǎo)體的載流子濃度(nngd)(nngd)EcfceddEKTEEEEmhn1exp)2(42/3*332/3*)2(2hKTmNedcKTEExCKTEECf02/ 12/ 1)(21)exp(2FNdxxxNnCC費米費米(fi m)積分積分用玻爾茲曼函數(shù)近似所得到的電子用玻爾茲曼函數(shù)近似所得到的電子(dinz)濃度：濃度：)exp(CBNndxxxF02/12/11)exp()(相對誤差相對誤差：)(2)exp(12/1FnnnnnBEcdEEgEfVn)()(1第5頁/共18頁第五頁，共19頁。 - -4 4- -3 3- -2 2- -1 10 01

4、12 23 34 4F F1 1/ /2 2( ( ) ) . .0 01 16 6 . .0 04 43 3 . .1 11 15 5 . .2 29 91 1 . .6 67 78 8 1 1. .3 39 96 6 2 2. .5 50 02 2 3 3. .9 97 77 7 5 5. .7 77 71 1| | n n/ /n n| | . .0 01 14 4 . .0 02 26 6 . .0 04 43 3. .1 12 2. .3 30 07 7. .7 72 26 6 1 1. .6 61 17 7 3 3. .4 47 76 6 7 7. .3 38 84 4KTEECf

5、Ec-Ef 2kT非簡并非簡并弱簡并弱簡并簡并簡并當(dāng)當(dāng) 5，Ec-Ef 5kTEEfg(E)f(E)EcfEEcccEEccedEEgVdEEgEfVn)(1)()(12/ 32/ 3*32/ 3*3)()2 (38)2 (4CfedEEccedEEmhdEEEmhnf 0 01 12 23 34 45 56 68 81 10 0F F1 1/ /2 2( ( ) ) . .6 67 78 8 1 1. .3 39 96 6 2 2. .5 50 02 2 3 3. .9 97 77 7 5 5. .7 77 71 17 7. .8 83 38 8 1 10 0. .1 14 44 4 1 1

6、5 5. .3 38 81 1 2 21 1. .3 34 45 5| | n n/ /n n| | 1 1. .5 52 22 2. .2 24 46 6. .1 12 29 9. .0 07 75 5. .0 04 49 9. .0 03 34 4. .0 01 19 9. .0 01 12 2第6頁/共18頁第六頁，共19頁。l簡并化條件簡并化條件(tiojin)(tiojin)l簡并判據(jù)簡并判據(jù) -2kT 0 5kT Ef-Ec非非簡簡并并 弱弱 簡簡并并 簡簡并并 強強簡簡并并0EfCEEcED TEiND1N D25，Ec-Ef 5kT。1.什么是 K空間狀態(tài)密度、能量狀態(tài)密度、有效狀態(tài)密度。2. 電子(dinz)