半導(dǎo)體物理-第1講

半導(dǎo)體物理學(xué)光源與照明本課程主要內(nèi)容晶體結(jié)構(gòu)電子的狀態(tài)半導(dǎo)體的摻雜及缺陷能級半導(dǎo)體載流子的統(tǒng)計(jì)分布半導(dǎo)體的導(dǎo)電性，平衡載流子非平衡載流子P-N結(jié)，異質(zhì)結(jié)金半接觸，半導(dǎo)體表面半導(dǎo)體發(fā)光參考書目半導(dǎo)體器件物理.施敏，第三版，西安交通大學(xué)出版社固體物理學(xué).韓汝琦，黃昆（中科院）半導(dǎo)體物理.謝希德（復(fù)旦）固體物理學(xué).方俊鑫，陸棟半導(dǎo)體物理學(xué).顧祖毅等（清華微電子所）半導(dǎo)體物理學(xué)（上），葉良修（北大微電子所）緒論什么是半導(dǎo)體？為什么要學(xué)習(xí)半導(dǎo)體物理一些電子元器件第一個(gè)半導(dǎo)體晶體管1947年，貝爾實(shí)驗(yàn)室LED及MEMS器件半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識特性分類晶體幾何學(xué)的一些概念固體分類晶體結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體的結(jié)合半導(dǎo)體介紹半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體定義半導(dǎo)體特性光敏性；熱敏性；雜質(zhì)敏感性；具有電子和空穴兩種載流子。半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體分類元素半導(dǎo)體：硅，鍺等化合物半導(dǎo)體：二元化合物半導(dǎo)體多元化合物半導(dǎo)體非晶半導(dǎo)體有機(jī)半導(dǎo)體半導(dǎo)體器件種類：結(jié)型器件MOS器件光電器件體效應(yīng)器件通常的元素及化合物半導(dǎo)體晶體幾何學(xué)的一些概念固體分類晶體：原子以完美的周期形式排列，在微米量級內(nèi)有序排列，長程有序；非晶體：非周期排列，無序；多晶體：體內(nèi)存在眾多的小區(qū)域單晶，短程有序。幾種晶體的形式晶體幾何學(xué)的一些概念晶格：原子為周期排列形成的點(diǎn)陣；晶格中周期性重復(fù)的單元為晶胞。原胞；晶體學(xué)晶胞。晶格常數(shù)：晶體學(xué)晶胞中各個(gè)邊的實(shí)際長度。簡單晶格：原胞中只含有一個(gè)原子。

復(fù)式晶格：原胞中含有兩個(gè)或以上的原子。

任何復(fù)式晶格都可看成是由空間排布完全相同的若干個(gè)簡單晶格套構(gòu)而成。一些晶格的基本結(jié)構(gòu)晶體幾何學(xué)的一些概念晶體結(jié)構(gòu)平移對稱性：以原胞為頂點(diǎn)的三個(gè)邊，作三個(gè)矢量a,b,c,且以其中一個(gè)格點(diǎn)為原點(diǎn)，則布喇菲格子的格點(diǎn)表示為：

整個(gè)晶體按上式給出的矢量al進(jìn)行平移，晶格自身重合，稱為平移對稱性。晶體幾何學(xué)的一些概念晶體結(jié)構(gòu)晶向：由于晶格的周期性，晶格中的原子總可以看作是處在同一系列方向相同的直線上，這種直線稱為晶列。晶列的取向?yàn)榫?。任一晶列的方向可由連接晶列中的相鄰格點(diǎn)矢量方向來標(biāo)識。晶向指數(shù)：[m1,m2,m3]晶體幾何學(xué)的一些概念晶體結(jié)構(gòu)晶面：由上面表示的格點(diǎn)也可以組成一系列等晶面，用相鄰的兩個(gè)平行晶面在矢量a，b,c上的截距來表示，總可以表示為(a/h1,b/h2,c/h3),h1…3為整數(shù)，且互質(zhì)。以此標(biāo)記晶面，記作(h1,h2,h3),稱晶面指數(shù)，或密勒指數(shù)。把晶面在坐標(biāo)軸上截距的倒數(shù)比簡約為互質(zhì)的整數(shù)比，即面指數(shù)。如：ABC面的截距為4a,b,c,則倒數(shù)為1/4,1,1.密勒指數(shù)為(1，4，4)。晶面示意圖密勒指數(shù)及晶向半導(dǎo)體的結(jié)合固體中分子及原子之間的結(jié)合方式有四種：共價(jià)結(jié)合；離子結(jié)合；金屬結(jié)合，范德瓦爾斯結(jié)合

晶體結(jié)構(gòu)和晶體性質(zhì)常與結(jié)合的性質(zhì)有明顯聯(lián)系。半導(dǎo)體的結(jié)合電負(fù)性：原子得失電子的能力。電負(fù)性大，較難失去電子，易得電子。電負(fù)性小，易于給出電子。電負(fù)性=常數(shù)(電離能+親和能)電離能：原子發(fā)生第一次電