半導體物理 復習提綱

1、第第1 1章章 半導體中的電子狀態(tài)半導體中的電子狀態(tài) n1 1 周期勢中的電子狀態(tài)、能帶周期勢中的電子狀態(tài)、能帶 電子共有化運動、能帶、確定電子運動的薛電子共有化運動、能帶、確定電子運動的薛 定諤方程、布洛赫函數(shù)、布里淵區(qū)定諤方程、布洛赫函數(shù)、布里淵區(qū) n2 2 半導體中電子的運動、有效質(zhì)量半導體中電子的運動、有效質(zhì)量 幾個關系式（能量、速度、動量），有效質(zhì)幾個關系式（能量、速度、動量），有效質(zhì) 量（概念、意義），能帶論解釋絕緣體、半量（概念、意義），能帶論解釋絕緣體、半 導體和金屬的導電機理導體和金屬的導電機理 n3 3 空穴（概念、特點、意義）空穴（概念、特點、意義） n4 4 回旋共振回

2、旋共振 k k空間等能面、實驗原理及條件、等能面空間等能面、實驗原理及條件、等能面 的形狀與有效質(zhì)量的關系的形狀與有效質(zhì)量的關系 n5 5 半導體能帶結(jié)構(gòu)半導體能帶結(jié)構(gòu) 硅的導帶和價帶結(jié)構(gòu)硅的導帶和價帶結(jié)構(gòu) 第第2 2章半導體中雜質(zhì)和缺陷能級章半導體中雜質(zhì)和缺陷能級 n1 1 硅鍺中的雜質(zhì)能級硅鍺中的雜質(zhì)能級 間隙式雜質(zhì)、替位式雜質(zhì)間隙式雜質(zhì)、替位式雜質(zhì) 施主雜質(zhì)（正電中心、施主電離、中性態(tài)施主雜質(zhì)（正電中心、施主電離、中性態(tài) 或束縛態(tài)、施主電離能、施主能級、或束縛態(tài)、施主電離能、施主能級、 n n型型 半導體）、受主雜質(zhì)（負電中心、受主電半導體）、受主雜質(zhì)（負電中心、受主電 離、受主電離能、

3、受主能級、離、受主電離能、受主能級、 p p型半導體）型半導體） 淺能級、淺能級雜質(zhì)淺能級、淺能級雜質(zhì) 雜質(zhì)補償、高度補償雜質(zhì)補償、高度補償 n2 2 深能級雜質(zhì)深能級雜質(zhì) 概念、形成、特點概念、形成、特點 n3 3 化合物半導體中的雜質(zhì)能級化合物半導體中的雜質(zhì)能級 等電子雜質(zhì)、等電子陷阱等電子雜質(zhì)、等電子陷阱 n4 4 半導體中的缺陷能級半導體中的缺陷能級 點缺陷特點及影響點缺陷特點及影響 第第3 3章章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布半導體中載流子的統(tǒng)計分布 n1 1 狀態(tài)密度狀態(tài)密度 概念、導帶底和價帶頂狀態(tài)密度表達式（概念、導帶底和價帶頂狀態(tài)密度表達式（k=0k=0， 等能面為球面）等能面為

4、球面） n2 2 費米能級費米能級 費米分布函數(shù)、費米能級定義和物理意費米分布函數(shù)、費米能級定義和物理意 義、波爾茲曼分布函數(shù)義、波爾茲曼分布函數(shù) n3 3載流子的統(tǒng)計分布載流子的統(tǒng)計分布 簡并半導體和非簡并半導體、導帶電子濃簡并半導體和非簡并半導體、導帶電子濃 度、價帶空穴濃度、載流子濃度的乘積度、價帶空穴濃度、載流子濃度的乘積 n4 4 本征半導體的載流子濃度本征半導體的載流子濃度 電中性條件、本征費米能級、本征載流子濃度電中性條件、本征費米能級、本征載流子濃度 n5 5雜質(zhì)半導體的載流子濃度雜質(zhì)半導體的載流子濃度 多數(shù)載流子和少數(shù)載流子（多子和少子）的概念；多數(shù)載流子和少數(shù)載流子（多子和

5、少子）的概念； 計算室溫下載流子濃度和費米能級（計算室溫下載流子濃度和費米能級（n n型和型和p p型）；型）； 在摻雜濃度一定情況下，能夠解釋多子濃度和費米在摻雜濃度一定情況下，能夠解釋多子濃度和費米 能級隨溫度變化關系。能級隨溫度變化關系。 掌握飽和區(qū)和過渡區(qū)的載流子濃度和費米能級表達式掌握飽和區(qū)和過渡區(qū)的載流子濃度和費米能級表達式 雜質(zhì)基本上全部電離的條件雜質(zhì)基本上全部電離的條件 n6 6一般情況下地載流子統(tǒng)計分布一般情況下地載流子統(tǒng)計分布 同時含有施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)情況下電中性方程同時含有施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)情況下電中性方程 的一般表達式的一般表達式 分析和計算半導體的載流子濃度和費米能

6、級分析和計算半導體的載流子濃度和費米能級 n7 7 簡并半導體簡并半導體 簡并半導體的載流子濃度；簡并化條件；簡并半導體的載流子濃度；簡并化條件； 簡并時的雜質(zhì)濃度簡并時的雜質(zhì)濃度 第第4 4章章 半導體的導電性半導體的導電性 n1 1 載流子的漂移運動、遷移率載流子的漂移運動、遷移率 漂移運動、漂移速度、遷移率、幾個重要的公漂移運動、漂移速度、遷移率、幾個重要的公 式，歐姆定律的微分形式式，歐姆定律的微分形式 n2 2 載流子的散射載流子的散射 載流子散射的概念、載流子散射的概念、散射幾率散射幾率、電離雜質(zhì)散電離雜質(zhì)散 射、射、晶格散射（聲學波和光學波）、晶格散射（聲學波和光學波）、其他散射

7、其他散射 n3 3 電導率、遷移率和平均自由時間的關系電導率、遷移率和平均自由時間的關系 n4 4 遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關系遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關系 n5 5 電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關系電阻率與雜質(zhì)濃度和溫度的關系 n6 6 強電場效應強電場效應 定性解釋強電場下歐姆定律發(fā)生偏離的原因；平定性解釋強電場下歐姆定律發(fā)生偏離的原因；平 均漂移速度與電場強度的關系；耿氏效應均漂移速度與電場強度的關系；耿氏效應 第第5 5章章 非平衡載流子非平衡載流子 n1 1 非平衡載流子的注入非平衡載流子的注入 非平衡狀態(tài)、非平衡載流子、小注入、注入條非平衡狀態(tài)、非平衡載流子、小注入、注入條 件、注入使

8、半導體產(chǎn)生附加電導率件、注入使半導體產(chǎn)生附加電導率 n2 2 非平衡載流子的復合和壽命非平衡載流子的復合和壽命 非平衡載流子的復合、復合率、凈復合率、產(chǎn)生非平衡載流子的復合、復合率、凈復合率、產(chǎn)生 率、非平衡載流子的壽命率、非平衡載流子的壽命 n3 3 準費米能級準費米能級 概念、概念、準費米能級與費米能級的關系準費米能級與費米能級的關系 n4 4 復合理論復合理論 直接復合、間接復合、表面復合機理以及各種因直接復合、間接復合、表面復合機理以及各種因 素對非平衡載流子壽命的影響、有關的基本概素對非平衡載流子壽命的影響、有關的基本概 念、金在硅中起的作用念、金在硅中起的作用 n5 5 陷阱效應陷

9、阱效應 機理、陷阱、陷阱中心、電子陷阱、空穴陷機理、陷阱、陷阱中心、電子陷阱、空穴陷 阱、阱、陷阱中心和復合中心的區(qū)別陷阱中心和復合中心的區(qū)別 n6 6 載流子的擴散運動載流子的擴散運動 基本概念基本概念（擴散、擴散流密度、擴散定律、擴散長（擴散、擴散流密度、擴散定律、擴散長 度、擴散速度、擴散電流密度）；度、擴散速度、擴散電流密度）；擴散方程是研究半擴散方程是研究半 導體非平衡載流子運動規(guī)律的重要方程，因此要掌握導體非平衡載流子運動規(guī)律的重要方程，因此要掌握 擴散方程及其應用；掌握擴散電流密度的計算方法。擴散方程及其應用；掌握擴散電流密度的計算方法。 n7 7 載流子的漂移運動，愛因斯坦關系

10、載流子的漂移運動，愛因斯坦關系 能導出愛因斯坦關系式并應用能導出愛因斯坦關系式并應用 n8 8 連續(xù)性方程連續(xù)性方程 應用連續(xù)性方程解決具體問題應用連續(xù)性方程解決具體問題 第第6 6章章 p pn n結(jié)結(jié) n1 p1 pn n結(jié)及其能帶圖結(jié)及其能帶圖 空間電荷區(qū)、平衡空間電荷區(qū)、平衡p pn n結(jié)、勢壘區(qū)；理解結(jié)、勢壘區(qū)；理解p pn n結(jié)的結(jié)的 形成原因；平衡形成原因；平衡p pn n結(jié)能帶圖結(jié)能帶圖 n2 p2 pn n結(jié)電流電壓特性結(jié)電流電壓特性 非平衡非平衡p pn n結(jié)能帶圖結(jié)能帶圖 第第7 7章章 金屬和半導體接觸金屬和半導體接觸 n1 1 金屬和半導體的功函數(shù)金屬和半導體的功函數(shù)

11、 金屬功函數(shù)，半導體功函數(shù)，電子親和金屬功函數(shù)，半導體功函數(shù)，電子親和 能能 n2 2 金屬與半導體接觸金屬與半導體接觸 金屬與金屬與n(p)n(p)型半導體接觸能級圖，阻擋型半導體接觸能級圖，阻擋 層與反阻擋層層與反阻擋層 n3 3 表面態(tài)對接觸勢壘的影響表面態(tài)對接觸勢壘的影響 n4 4 金屬和半導體接觸的整流理論金屬和半導體接觸的整流理論 接觸整流特性（接觸整流特性（n n，p p），電流電壓特性（擴），電流電壓特性（擴 散理論和熱電子發(fā)射理論的適用范圍散理論和熱電子發(fā)射理論的適用范圍) ) n5 5 肖特基勢壘二級管肖特基勢壘二級管 與與pnpn結(jié)的異同性結(jié)的異同性 n6 6 歐姆接觸的

12、概念歐姆接觸的概念 第第8 8章章 半導體表面與半導體表面與MISMIS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) n1 1 表面態(tài)表面態(tài) 概念（理想表面和實際表面），受主表面概念（理想表面和實際表面），受主表面 態(tài)和施主表面態(tài)態(tài)和施主表面態(tài) n2 2 表面電場效應表面電場效應 表面空間電荷層，表面電勢，表面空間表面空間電荷層，表面電勢，表面空間 電荷層幾種狀態(tài)的定性分析電荷層幾種狀態(tài)的定性分析 （多子堆積，（多子堆積， 平帶，多子耗盡，少子反型）平帶，多子耗盡，少子反型） n3 3 理想理想MISMIS結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的C-VC-V特性特性 理想理想MISMIS結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的3 3個條件，個條件， 各種情形（積累，平各種情形（積累，

13、平 帶，耗盡，強反型，高頻）帶，耗盡，強反型，高頻） n4 MIS4 MIS結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的C-VC-V特性特性 金屬和半導體的功函數(shù)差金屬和半導體的功函數(shù)差，絕緣層中電荷絕緣層中電荷 ，平，平 帶電壓帶電壓 n5 5 硅硅二氧化硅系統(tǒng)的性質(zhì)二氧化硅系統(tǒng)的性質(zhì) 存在的存在的4 4種形式電荷種形式電荷 第第9 9章章 異質(zhì)結(jié)異質(zhì)結(jié) n1 1異質(zhì)結(jié)種類及其能帶圖異質(zhì)結(jié)種類及其能帶圖 異質(zhì)結(jié)的基本概念（同型、反型）；理解突異質(zhì)結(jié)的基本概念（同型、反型）；理解突 變異質(zhì)結(jié)的能帶圖及界面態(tài)對異質(zhì)結(jié)能帶圖的變異質(zhì)結(jié)的能帶圖及界面態(tài)對異質(zhì)結(jié)能帶圖的 影響；影響；晶格失配是產(chǎn)生界面態(tài)的主要原因。晶格失配是產(chǎn)生界面態(tài)的主要原因。 第第1010章半導體的光學性質(zhì)和光電章半導體的光學性質(zhì)和光電 與發(fā)光現(xiàn)象與發(fā)光現(xiàn)象 n1 1 半導體的光吸收半導體的光吸收 吸收系數(shù)、消光系數(shù)、反射系數(shù)、透射系數(shù)等吸收系數(shù)、消光系數(shù)、反射系數(shù)、透射系數(shù)等 光學參數(shù)的意義；本征半導體吸收特點及直接躍光學參數(shù)的意義；本征半導體吸收特點及直接躍 遷和間接躍遷的特點遷和間接躍遷的特點 ；熟悉其它吸收機構(gòu)產(chǎn)生熟悉其它吸收機構(gòu)產(chǎn)生 吸收的機理吸收的機理 n2 2 半導體的光電導半導體的光電導 定態(tài)光電導及其弛豫過程和弛豫時間的關系；了定態(tài)光電導及其弛豫過程和弛豫時間的關系；了 解復合和陷阱對光電導的影響解復合和陷阱對光電導的影響 n3