半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)提綱_第1頁
半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)提綱_第2頁
半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)提綱_第3頁
半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)提綱_第4頁
半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)提綱_第5頁
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文檔簡介

基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)體,絕緣體和半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)有什么不同?并以此說明半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理(兩種載流子參與導(dǎo)電)與金屬有何不同?⑹絕緣體⑹絕緣體導(dǎo)體能帶中一定有不滿帶;絕緣體能帶中只有滿帶和空帶,禁帶寬度較寬一般大于2eV;半導(dǎo)體T=0K時(shí),能帶中只有滿帶和空帶,T>0K時(shí),能帶中有不滿帶,禁帶寬度較小,一般小于2eV。(能帶狀況會(huì)發(fā)生變化)半導(dǎo)體的導(dǎo)帶沒有電子,但其價(jià)帶中電子吸收能量,會(huì)躍遷至導(dǎo)帶,價(jià)帶中也會(huì)剩余空穴。在外電場的情況下,躍遷到導(dǎo)帶中的電子和價(jià)帶中的空穴都會(huì)參與導(dǎo)電。而金屬中價(jià)帶電子是非滿帶,在外場的作用下直接產(chǎn)生電流。什么是空穴?它有哪些基本特征?以硅為例,對照能帶結(jié)構(gòu)和價(jià)鍵結(jié)構(gòu)圖理解空穴概念。當(dāng)滿帶附近有空狀態(tài)k'時(shí),整個(gè)能帶中的電流,以及電流在外場作用下的變化,完全如同存在一個(gè)帶正電荷e和具有正有效質(zhì)量Imj|、速度為v(k')的粒子的情況一樣,這樣假想的粒子稱為空穴。半導(dǎo)體材料的一般特性。1)電阻率介于導(dǎo)體與絕緣體之間2)對溫度、光照、電場、磁場、濕度等敏感(3)性質(zhì)與摻雜密切相關(guān)費(fèi)米統(tǒng)計(jì)分布與玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)分布的主要差別是什么?什么情況下費(fèi)米分布函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為玻耳茲曼函數(shù)?為什么通常情況下,半導(dǎo)體中載流子分布都可以用玻耳茲曼分布來描述?麥克斯韋-玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)的粒子是可分辨的;費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)的粒子不可分辨,而且每個(gè)狀態(tài)只可能占據(jù)一個(gè)粒子。低摻雜半導(dǎo)體中載流子遵循玻爾茲曼分布,稱為非簡并性系統(tǒng);高摻雜半導(dǎo)體中載流子遵循費(fèi)米分布,稱為簡并性系統(tǒng)。費(fèi)米分布:玻爾茲曼分布費(fèi)米分布:空穴分布函數(shù): (能態(tài)E不被電子占據(jù)的幾率)當(dāng)-?時(shí)有——》,所以 —— ——,則費(fèi)米分布函數(shù)轉(zhuǎn)化為 ,即玻爾茲曼分布。半導(dǎo)體中常見費(fèi)米能級位于禁帶中,滿足-?的條件,因此導(dǎo)帶和價(jià)帶中的所有量子態(tài)來說,電子和空穴都可以用玻爾茲曼分布描述。由電子能帶圖中費(fèi)米能級的位置和形態(tài)(如,水平、傾斜、分裂),分析半導(dǎo)體材料特性??拷M(fèi)米能級的能帶上的載流子遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)離費(fèi)米能級那邊,因此將該能帶上的載流子稱為多數(shù)載流子簡稱多子。反之則為少數(shù)載流子,簡稱少子。受熱不均勻時(shí),費(fèi)米能級產(chǎn)生傾斜,導(dǎo)致電子從能量高的一側(cè)流向能量低的一側(cè)。費(fèi)米能級分裂時(shí),有非平衡載流子產(chǎn)生。何謂準(zhǔn)費(fèi)米能級?它和費(fèi)米能級的區(qū)別是什么?當(dāng)外界有大能量注入,或很多載流子注入時(shí),載流子數(shù)量會(huì)發(fā)生突然的變化。不在遵循

費(fèi)米分布,費(fèi)米能級暫時(shí)失靈,將這種情形下的載流子稱為非平衡載流子。非平衡態(tài)下,統(tǒng)一的費(fèi)米能級分裂為導(dǎo)帶費(fèi)米能級和價(jià)帶費(fèi)米能級,稱其為準(zhǔn)費(fèi)米能級比較Si,Ge,GaAs能帶結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),并說明各自在不同器件中應(yīng)用的優(yōu)勢。鍺、硅的導(dǎo)帶在簡約布里淵區(qū)分別存在四個(gè)(8個(gè)半個(gè)的橢球等能面)和六個(gè)能量最小值,導(dǎo)帶電子主要分布在這些極值附件,稱為鍺、硅的導(dǎo)帶具有多能谷結(jié)構(gòu)。硅和鍺的導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂在k空間處于不同的k值,電子躍遷時(shí)伴隨著聲子的發(fā)射和吸收,稱為間接帶隙半導(dǎo)體。適用于制作半導(dǎo)體器件。砷化鎵的導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂位于k空間的同一k值,電子發(fā)生躍遷時(shí),僅電子的能量發(fā)生變化,稱為直接帶隙半導(dǎo)體。用于制備發(fā)光器件時(shí),其內(nèi)部量子效率較高。重空穴,輕空穴的概念。當(dāng)存在極大值相重合的兩個(gè)價(jià)帶時(shí),外能帶曲率小,對應(yīng)的有效質(zhì)量大,稱該能帶中的空穴為重空穴 ;內(nèi)能帶曲率大,對應(yīng)的有效質(zhì)量小,稱該能帶中的空穴為輕空穴有效質(zhì)量、狀態(tài)密度有效質(zhì)量、電導(dǎo)有效質(zhì)量概念。有效質(zhì)量概括了半導(dǎo)體內(nèi)部勢場的作用,使得我們在解決電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)不涉及內(nèi)部勢場作用。有效質(zhì)量:一—電導(dǎo)有效質(zhì)量:一狀態(tài)密度有效質(zhì)量:導(dǎo)帶底電子能態(tài)密度有效質(zhì)量:價(jià)帶頂空穴能態(tài)密度有效質(zhì)量: _h什么是本征半導(dǎo)體和本征激發(fā)?本征半導(dǎo)體:沒有雜質(zhì)和缺陷的純凈半導(dǎo)體。本征激發(fā):T>0K時(shí),電子通過熱運(yùn)動(dòng)從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶,同時(shí)價(jià)帶中產(chǎn)生空穴。何謂施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)?淺能級雜質(zhì)與深能級雜質(zhì)?各自的作用。施主雜質(zhì):電離時(shí)能夠釋放電子而產(chǎn)生導(dǎo)電電子,并形成正電中心的雜質(zhì)。受主雜質(zhì):電離時(shí)能夠獲取電子而產(chǎn)生導(dǎo)電空穴,并形成負(fù)電中心的雜質(zhì)。淺能級雜質(zhì):電離能小的雜質(zhì)稱為淺能級雜質(zhì)。所謂淺能級,是指施主能級靠近導(dǎo)帶底,受主能級靠近價(jià)帶頂。可以通過控制摻雜雜質(zhì)數(shù)量控制載流子數(shù)量,并可以通過補(bǔ)償摻雜進(jìn)行追加式的濃度控制。深能級雜質(zhì):非III、V族元素在硅、鍺的禁帶中產(chǎn)生的施主能級距離導(dǎo)帶底較遠(yuǎn)和受主能級距離價(jià)帶頂較遠(yuǎn),形成深能級,稱為深能級雜質(zhì)。深能級能起到減少非平衡載流子壽命的作用。何謂雜質(zhì)補(bǔ)償?舉例說明有何實(shí)際應(yīng)用。半導(dǎo)體中同時(shí)存在施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)時(shí),施主和受主之間有相互抵消的作用。利用雜質(zhì)的補(bǔ)償作用,根據(jù)擴(kuò)散或離子注入的方法來改變半導(dǎo)體某一區(qū)域的導(dǎo)電類型,制成各種器件。在一塊n型半導(dǎo)體基片的一側(cè)摻入較高濃度的受主雜質(zhì),由于雜質(zhì)的補(bǔ)償作用,該區(qū)就成為P型半導(dǎo)體。金原子的帶電狀態(tài)與淺能級雜質(zhì)的關(guān)系?

不容易電離,對載流子濃度影響不大。深能級雜質(zhì)能夠產(chǎn)生多次電離,每次電離均對應(yīng)一個(gè)能級,甚至既產(chǎn)生施主能級也產(chǎn)生受主能級。深能級雜質(zhì)的復(fù)合作用比淺能級雜質(zhì)強(qiáng),可作為復(fù)合中心。畫出(a)本征半導(dǎo)體、(b)n型半導(dǎo)體、(c)p型半導(dǎo)體的能帶圖,標(biāo)出費(fèi)米能級、導(dǎo)帶底、價(jià)帶頂、施主能級和受主能級的位置自由電子 導(dǎo)帶禁帶酯d—鶴區(qū)電離能應(yīng)]]2自由電子 導(dǎo)帶禁帶酯d—鶴區(qū)電離能應(yīng)]]20.025訊佔(zhàn)鬻的電重?fù)诫s的半導(dǎo)體其能帶結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生何種變化?在重?fù)诫s的簡并半導(dǎo)體中,雜質(zhì)濃度很高。雜質(zhì)原子相互靠近,被雜質(zhì)原子束縛的電子的波函數(shù)顯著重疊,這時(shí)電子作共有化運(yùn)動(dòng)。那么,雜質(zhì)能級擴(kuò)展為雜質(zhì)能帶。雜質(zhì)能帶中的電子,可以通過雜質(zhì)原子間共有化運(yùn)動(dòng)參加導(dǎo)電---雜質(zhì)帶導(dǎo)電。大量雜質(zhì)中心的電勢會(huì)影響晶體周期勢場,從而對能帶產(chǎn)生擾動(dòng),使得在禁帶中靠近導(dǎo)帶或價(jià)帶處出現(xiàn)帶尾。當(dāng)雜質(zhì)能帶展寬,并與導(dǎo)帶底或價(jià)帶頂連接上時(shí),相當(dāng)于禁帶寬度變窄。何謂非簡并半導(dǎo)體、簡并半導(dǎo)體?簡并化條件?非簡并半導(dǎo)體:可用玻爾茲曼分布近似費(fèi)米分布的半導(dǎo)體。簡并半導(dǎo)體:不可用玻爾茲曼分布近似費(fèi)米分布的半導(dǎo)體。當(dāng)摻雜濃度很高時(shí),會(huì)使E接近或進(jìn)入了導(dǎo)帶—半導(dǎo)體簡并化了E-E>2kT非簡并CF00<E-E<2kT 弱簡并CF0E-E<0簡并CF寫出熱平衡時(shí),非簡并半導(dǎo)體n、p、n+、p-的表達(dá)式,n、p用n表示的表達(dá)式。- 0 D~~r 0U i―n型、p型(包括同時(shí)含有施主和受主雜質(zhì))半導(dǎo)體的電中性方程。解釋載流子濃度隨溫度的變化關(guān)系,并說明為什么高溫下半導(dǎo)體器件無法工作。低溫時(shí)半導(dǎo)體獲得能量小于雜質(zhì)電離能,雜質(zhì)電離不充分。中溫時(shí)雜質(zhì)完全電離,本征激發(fā)未開始,載流子濃度較穩(wěn)定。高溫時(shí)始本征激發(fā)占主導(dǎo)作用,大量電離。本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子遠(yuǎn)多于雜質(zhì)電離產(chǎn)生的載流子,半導(dǎo)體器件失去控制。溫度、雜質(zhì)濃度對費(fèi)米能級位置的影響。n型半導(dǎo)體費(fèi)米能級靠近導(dǎo)帶底。p型半導(dǎo)體費(fèi)米能級靠近價(jià)帶頂。隨著溫度升高,無論n型還是p型半導(dǎo)體都將轉(zhuǎn)變?yōu)?高溫)本征半導(dǎo)體,從而半導(dǎo)體中費(fèi)米能級隨著溫度的升高逐漸趨近于禁帶中央。熱平衡態(tài)、非平衡態(tài)、穩(wěn)態(tài)概念.熱平衡態(tài):,沒有外界作用,電子的復(fù)合率等于熱產(chǎn)生率。非平衡態(tài):在外界作用下,熱平衡條件被破壞,偏離了熱平衡狀態(tài),稱為非平衡狀態(tài)穩(wěn)態(tài):外界能量恒定時(shí)為穩(wěn)態(tài)。非平衡狀態(tài)下載流子濃度表達(dá)式(用準(zhǔn)費(fèi)米能級表示).比較平衡與非平衡下電子濃度n和空穴濃度p的乘積。載流子的各種運(yùn)動(dòng)何謂直接復(fù)合?間接復(fù)合?直接復(fù)合:導(dǎo)帶電子直接躍遷到價(jià)帶與空穴復(fù)合。間接復(fù)合:通過位于禁帶中的雜質(zhì)或缺陷能級的中間過渡。推導(dǎo)直接復(fù)合的非平衡載流子壽命公式,從直接復(fù)合的非平衡載流子壽命公式出發(fā)說明小注入條件下,壽命為定值。復(fù)合率:R=rnp產(chǎn)生率:G=rnp00凈復(fù)合率:U=R-G=r(np-np)d00將n二n+An、p=p+Ap代入得:U=r(n+p)Ap+r(Ap)200d00非平衡載流子壽命:A小注入情況下Ap(n+p),則有:t=^ 了解間接復(fù)合的凈復(fù)合率公式中各參量代表的意義,并從間接復(fù)合的凈復(fù)合率公式出發(fā)說明深能級是最有效的復(fù)合中心。時(shí)雙曲函數(shù)k有最小值,此時(shí)凈復(fù)合率U時(shí)雙曲函數(shù)k達(dá)到極小值。這意味著復(fù)合中心能級e的位置越靠近禁帶中央,復(fù)合中心的復(fù)合作用越強(qiáng)。因此,通過摻入深能級雜質(zhì)來降低非平衡載流子壽命是確實(shí)有效的。已知間接復(fù)合的非平衡載流子壽命公式的一般形式,會(huì)化簡不同費(fèi)米能級位置下的壽命公式。強(qiáng)n型區(qū)(E<E<E)tFc弱n型區(qū)(E<E<E)iFt弱p型區(qū)(E<E<E):tttFi強(qiáng)p型區(qū)(E<E<E):tVFt半導(dǎo)體的主要散射機(jī)制?溫度對它們的影響,原因?晶格振動(dòng)(聲子)散射:X,溫度升高散射增加。溫度越高電子熱運(yùn)動(dòng)速度越大或者聲子數(shù)目越多,電子遭聲學(xué)波聲子散射的概率越大。電離雜質(zhì)散射:X-,溫度升高散射減少。溫度越高載流子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度越大,于是可以很快掠過雜質(zhì)中心,偏轉(zhuǎn)小,受到電離雜質(zhì)的影響小。對于雜質(zhì)半導(dǎo)體,溫度低時(shí),電離雜質(zhì)散射起主要作用;溫度高時(shí),晶格振動(dòng)散射起主要作用何謂漂移運(yùn)動(dòng)?半導(dǎo)體中的載流子在外場的作用下,作定向運(yùn)動(dòng)。遷移率的定義、量綱。影響遷移率的因素。漂移速度:因電場加速而獲得的平均速度。遷移率:單位電場下,載流子的平均漂移速度(cm2/V?s)U E影響因素:有效質(zhì)量、散射解釋遷移率與雜質(zhì)濃度、溫度的關(guān)系。摻雜很輕(忽略電離雜質(zhì)散射):TTT晶格振動(dòng)散射一般情況低溫:TTT電離雜質(zhì)散射一般情況高溫:TTT晶格振動(dòng)散射解釋電阻率隨溫度的變化關(guān)系。低溫:TTT電離雜質(zhì)散射jT^TTpJ TpJn(未全電離):TTTnTTpJ中溫:TTT晶格振動(dòng)散射TT|iJTpT TpTn(全電離):n=N飽和D高溫:TTT晶格振動(dòng)散射TT|iJTpT TpJJn(本征激發(fā)開始):TTTnTTTpJJ強(qiáng)電場下Si、Ge和GaAs的漂移速度的變化規(guī)律,并解釋之。無電場時(shí):載流子與晶格散射,交換的凈能量為零,載流子與晶格處于熱平衡狀態(tài)。弱電場時(shí):載流子從電場獲得能量,與聲子作用過程中,一部分通過發(fā)射聲子轉(zhuǎn)移給晶格,其余部分用于提高載流子的漂移速度。但漂移速度很小,仍可認(rèn)為載流子系統(tǒng)與晶格系統(tǒng)近似保持熱平衡狀態(tài)。電場較強(qiáng)時(shí):載流子從電場獲得很多能量,載流子的平均能量比熱平衡狀態(tài)時(shí)的大,因而載流子系統(tǒng)與晶格系統(tǒng)不再處于熱平衡狀態(tài)。電場很強(qiáng)時(shí):載流子從電場獲得的能量與晶格散射時(shí),以光學(xué)波聲子的方式轉(zhuǎn)移給了晶格。所以獲得的大部分能量又消失,故平均漂移速度可以達(dá)到飽和。GaAs特殊性:因?yàn)镚aAs的多能谷結(jié)構(gòu)決定的。衛(wèi)星能谷的曲率比中心能谷要小,因此有效質(zhì)量大。當(dāng)電場不強(qiáng)時(shí),導(dǎo)帶電子都集中在中心能谷,但是隨著電場強(qiáng)度的增加,能谷1中的電子從電場中獲得足夠能量后開始轉(zhuǎn)移到衛(wèi)星能谷中,發(fā)生能谷間的散射。由于衛(wèi)星能谷有效質(zhì)量大,所以電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果使平均遷移率下降,從而出現(xiàn)電場強(qiáng)度增加漂移速度下降,即電導(dǎo)率下降的負(fù)微分電導(dǎo)區(qū)域。何謂熱載流子?載流子的平均能量比熱平衡時(shí)大,即載流子的動(dòng)能高于平均熱運(yùn)動(dòng)能量。載流子在什么情況下做擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)?擴(kuò)散系數(shù)的定義、量綱。載流子依靠濃度梯度所產(chǎn)生的一種定向運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散系數(shù)D:表征載流子在一定分布下擴(kuò)散的快慢,主要由晶體內(nèi)部的散射機(jī)制決定。單位:cm/S2愛因斯坦關(guān)系式?理解推導(dǎo)過程。表征了非簡并情況下載流子遷移率和擴(kuò)散系數(shù)之間的關(guān)系。擴(kuò)散長度和牽引長度的定義。擴(kuò)散長度:表征少數(shù)載流子一邊擴(kuò)散,一邊復(fù)合所能夠走過的平均距離。T牽引長度:載流子在壽命時(shí)間內(nèi)所漂移的距離。UT在不同條件下,對連續(xù)性方程進(jìn)行化簡。光照恒定: —摻雜均勻: 電場均勻:一均勻照射:—— ——平均自由時(shí)間、非平衡載流子壽命概念。平均自由時(shí)間:載流子在電場中作漂移運(yùn)動(dòng)時(shí),只有在連續(xù)兩次散射之間的時(shí)間內(nèi)才做加速運(yùn)動(dòng),這段時(shí)間稱為自由時(shí)間,其平均值為平均自由時(shí)間。非平衡載流子壽命:壽命T表示光照停止之后,非平衡載流子濃度衰減到原來的數(shù)值1/e所經(jīng)歷的時(shí)間,也表示非平衡載流子的平均生存時(shí)間。平均自由程與擴(kuò)散長度概念。擴(kuò)散長度:非平衡載流子深入樣品的平均距離,稱為擴(kuò)散長度。平均自由程:相鄰兩次碰撞之間的平均距離,即稱為載流子的平均自由程。小注入、大注入概念小注入:獲得能量后非平衡載流子,尤其是非平衡少子的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原來熱平衡時(shí)多子的數(shù)量,稱為非平衡少子的小注入。大注入:非平衡少子的數(shù)量已達(dá)到或超過熱平衡多子的數(shù)量,那么就會(huì)出現(xiàn)所有的少子的總量會(huì)達(dá)到與多子總量接近的程度,產(chǎn)生多子不多少子不少的情形,將其稱為非平衡少子的大注入。半導(dǎo)體與外界作用、半導(dǎo)體接觸現(xiàn)象本課程中哪幾種外界作用能夠改變單一半導(dǎo)體的電導(dǎo)率,試述原理。溫度:溫度可以影響載流子濃度和載流子的分布。低溫弱電離,中文全電離,高溫本征激發(fā)。溫度不均勻使載流子濃度不均勻,導(dǎo)致擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢。光照:光照使半導(dǎo)體吸收光子,價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶產(chǎn)生非平衡載流子,產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)。磁場:霍爾效應(yīng),通了電流的半導(dǎo)體在垂直電流方向的磁場作用下,在與電流和磁場垂

直的方向上形成電荷積累和出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象。一些物質(zhì)如半導(dǎo)體中的載(電)流子在一定的恒定(直流)磁場和高頻磁場同時(shí)作用下會(huì)發(fā)生抗磁共振(常稱回旋共振)。外力:對半導(dǎo)體施加外力,使內(nèi)部晶格間距發(fā)生變化,改變半導(dǎo)體內(nèi)部勢場,導(dǎo)致能帶變化。由于載流子遷移率的變化,電阻率發(fā)生變化請說出判斷半導(dǎo)體導(dǎo)電類型的實(shí)驗(yàn)方法。n型半導(dǎo)體<0,p型半導(dǎo)體>0。受主雜質(zhì)負(fù)離子施主雜質(zhì)正離子本征激爰口區(qū)少子穴抵*0?石區(qū)多子P區(qū)多子接總后,載涼子濃度差引起擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)試述平衡p-n結(jié)形成的物理過程,畫出勢壘區(qū)中載流子漂移運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向。當(dāng)p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體接觸在一起時(shí),擴(kuò)散受主雜質(zhì)負(fù)離子施主雜質(zhì)正離子本征激爰口區(qū)少子穴抵*0?石區(qū)多子P區(qū)多子接總后,載涼子濃度差引起擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)移這一對相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡,相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動(dòng),空間電荷區(qū)的厚度固定不變。在兩者的交界面處存在著一個(gè)過渡區(qū),通常稱為p-n結(jié)。p區(qū)空穴擴(kuò)散電子漂移,n區(qū)電子擴(kuò)散空穴漂移。4?內(nèi)建電勢差Vd的公式。分析影響接觸電勢差的因素。接觸電勢差與PN結(jié)兩側(cè)摻雜濃度、溫度、材料等參數(shù)有關(guān)。/\ _qVZ—qV(x)/\ _qVZ—qV(x) ,、 qV(x)n\x)=ne呻nlx)-nek(jn0 p0() qVD—qV(X)■qrwn0p\x丿-pekT p^x丿-pek■qrwn0” p0分別說明空間電荷區(qū)、耗盡區(qū)、勢壘區(qū)的三個(gè)概念空間電荷區(qū):也稱耗盡層。在PN結(jié)中,由于自由電子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和內(nèi)電場導(dǎo)致的漂移運(yùn)動(dòng),使PN結(jié)中間的部位(P區(qū)和N區(qū)交界面)產(chǎn)生一個(gè)很薄的電荷區(qū),它就是空間電荷區(qū)。耗盡區(qū):耗盡區(qū)是指在半導(dǎo)體pn結(jié)、肖特基結(jié)、異質(zhì)結(jié)中,由于界面兩側(cè)半導(dǎo)體原有化學(xué)勢的差異導(dǎo)致界面附近能帶彎曲,從而形成能帶彎曲區(qū)域電子或空穴濃度的下降的界面區(qū)域。勢壘區(qū):存在內(nèi)建電場的區(qū)域就是勢壘區(qū)。理想p-n結(jié)I-V方程。

p-n結(jié)的理想伏-安特性與實(shí)際伏-安特性有哪些區(qū)別?定性分析原因。正向小電壓時(shí)忽略了勢壘區(qū)的復(fù)合電流;正向大電壓時(shí)忽略了擴(kuò)散區(qū)的漂移電流和體電阻上的壓降。在反向偏置時(shí)忽略了勢壘區(qū)的產(chǎn)生電流。9?p-n結(jié)電容包括哪兩種?在正向偏置或反向偏置下哪種電容起主要作用?為什么?勢壘電容:由于勢壘區(qū)電荷變化導(dǎo)致的p-n結(jié)電容,記為C。反偏電壓越大,勢壘電容越大。擴(kuò)散區(qū)電容:由于擴(kuò)散區(qū)電荷變化導(dǎo)致的p-n結(jié)電容,記為。正偏電壓越大,擴(kuò)散區(qū)電容越大,因?yàn)橹挥写藭r(shí)擴(kuò)散區(qū)才存在足夠多數(shù)量的非平衡少子。定性分析影響p-n結(jié)電容大小的因素?并舉例說明p-n結(jié)電容對器件性能的影響。C與C都與p-n結(jié)的面積A成正比,與摻雜濃度有關(guān),且隨外加電壓而變化。寄生電容能短路高頻信號(hào)。寄生電容會(huì)使p-n結(jié)的整流特性顯著削弱甚至消除。p-n結(jié)擊穿主要有哪幾種?說明各種擊穿產(chǎn)生的原因和條件。并分析影響它們的主要因素雪崩擊穿:p-n結(jié)中的電場隨著反向電壓的增加而增加,少數(shù)載流子通過反向擴(kuò)散進(jìn)入勢壘區(qū)時(shí)獲得的動(dòng)能也就越來越大,當(dāng)載流子的動(dòng)能大到一定數(shù)值后,與中性原子碰撞時(shí),可以把中性原子的價(jià)電子激發(fā)到導(dǎo)帶,形成電子-空穴對——碰撞電離。連鎖反應(yīng)

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