半导体物理期末复习-第三章.pptVIP

半导体物理期末复习 第三章 半导体中载流子的统计分布 * 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。 * 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Ec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，平衡态时价带中的空穴浓度可以等价于能量处于价带顶Ev的Nv个量子态中的总电子数，即： * 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？ * 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。 * 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： * 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，△ED＝0.044eV，依题意得： ∴ ∴ * 物理与光电工程学院