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文檔簡介

2 導(dǎo)帶電子濃度和價(jià)帶空穴濃度 和計(jì)算狀態(tài)密度是一樣，認(rèn)為能帶中的能級(jí)是連續(xù)分布的，將能帶分成一個(gè)個(gè)很小的能量間隔來處理。 對(duì)導(dǎo)帶分為無限多的無限小的能量間隔，則在能量E到E+dE之間有dZ個(gè)量子態(tài)，而電子占據(jù)能量為E的量子態(tài)的幾率是f(E)，則在能量E到E+dE間有f(E)dZ個(gè)被電子占據(jù)的量子態(tài)，因?yàn)槊總€(gè)被占據(jù)的量子態(tài)上有一個(gè)電子，所以在E到E+dE間有f(E)dZ個(gè)電子。然后把所有能量區(qū)間中的電子數(shù)相加，實(shí)際上是從導(dǎo)帶底到導(dǎo)帶頂對(duì)f(E)dZ進(jìn)行積分，就得到了能帶中底電子總數(shù)，再除以半導(dǎo)體體積就得到了導(dǎo)帶中的電子濃度。 由于費(fèi)米能級(jí)一般在禁帶中，導(dǎo)帶中的能級(jí)遠(yuǎn)高于費(fèi)米能級(jí)，即 當(dāng)時(shí)，計(jì)算導(dǎo)帶電子濃度可用玻耳茲曼分布函數(shù)。 由上式可知：電子濃度和空穴濃度的乘積 與費(fèi)米能級(jí)無關(guān)。 對(duì)一定的半導(dǎo)體材料，乘積 只決定于溫度，與所含雜質(zhì)無關(guān)。而在一定溫度下，對(duì)不同的半導(dǎo)體材料，因禁帶寬度 不同，乘積 也將不同。 這個(gè)關(guān)系式不論是本征半導(dǎo)體還是雜質(zhì)半導(dǎo)體，只要是熱平衡狀態(tài)下的非簡并半導(dǎo)體，都普遍適用，在討論許多許多實(shí)際問題時(shí)常常引用。 對(duì)一定的半導(dǎo)體材料，在一定的溫度下，乘積 是一定的。換言之，當(dāng)半導(dǎo)體處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，載流子濃度的乘積保持恒定，如果電子濃度增加，空穴濃度就要減?。环粗嗳?。 式和 式是熱平衡載流子濃度的普遍表示式。只要確定了費(fèi)米能級(jí) ，在一定溫

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