半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)綜述課件

1、半導(dǎo)體物理學(xué)考試時(shí)間：1月30日下午14:00-16:00考試題型1、填空： 6分2、名詞解釋：15分3、簡答：24分4、畫圖：10分5、推導(dǎo)：20分6、計(jì)算：25分第一章 半導(dǎo)體的能帶理論1. 基本概念 共價(jià)鍵、閃鋅礦結(jié)構(gòu)、纖鋅礦結(jié)構(gòu)、共有化運(yùn)動(dòng)、單電子近似、能帶、價(jià)帶、導(dǎo)帶、禁帶；導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶；本征激發(fā)、空穴、電子空穴對(duì)；有效質(zhì)量；載流子及載流子濃度。2. 基本理論 晶體中的電子共有化運(yùn)動(dòng)；有效質(zhì)量的物理意義。 第二章 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)與缺陷能級(jí)1. 基本概念 間隙式雜質(zhì)、替位式雜質(zhì)、雜質(zhì)濃度；施主雜質(zhì)、施主能級(jí)、施主電離能、n型半導(dǎo)體；受主雜質(zhì)、受主能級(jí)、受主電離能、p型半導(dǎo)

2、體；雜質(zhì)補(bǔ)償2. 基本理論 實(shí)際半導(dǎo)體與理想半導(dǎo)體的主要區(qū)別；受主、施主能級(jí)在能帶中的位置。第三章 半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布 1. 基本概念 熱激發(fā)、復(fù)合、熱平衡狀態(tài)、熱平衡載流子、狀態(tài)密度、費(fèi)米分布函數(shù)、費(fèi)米能級(jí)、玻爾茲曼分布函數(shù)、多數(shù)載流子、少數(shù)載流子、非簡并、簡并。2. 基本理論 載流子統(tǒng)計(jì)分布理論；雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度分布及隨溫度的變化理論；簡并半導(dǎo)體的載流子濃度分布理論；簡并化條件。 3. 推導(dǎo)與計(jì)算半導(dǎo)體載流子濃度計(jì)算關(guān)系式的推導(dǎo)：對(duì)導(dǎo)（價(jià)）帶分為無限多無限小的能量間隔的情況有：E(E+dE)量子態(tài)數(shù)：dZ=gc(E)dE載流子占據(jù)能量為E的量子態(tài)的概率f(E)在能量E(E+dE

3、)間有載流子數(shù)：f(E) gc(E)dE把所有能量區(qū)間中的載流子數(shù)相加，即從導(dǎo)（價(jià)）帶底（頂）到導(dǎo)（價(jià)）帶頂（底）對(duì)f(E) gc(E)dE進(jìn)行積分，得到半導(dǎo)體中導(dǎo)（價(jià)）帶的載流子總數(shù)載流子總數(shù)/半導(dǎo)體體積=載流子濃度第四章 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性1. 基本概念 漂移運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)、遷移率、擴(kuò)散系數(shù)、電導(dǎo)率、載流子的散射、聲子、平均自由時(shí)間2. 基本理論 半導(dǎo)體中載流子運(yùn)動(dòng)的歐姆定律；載流子的散射理論與散射機(jī)構(gòu)。3. 推導(dǎo)與計(jì)算第五章 非平衡載流子1. 基本概念 非平衡載流子濃度、非平衡載流子壽命、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)、產(chǎn)生率、復(fù)合率、直接復(fù)合、間接復(fù)合、俄歇復(fù)合、陷阱效應(yīng)。2. 基本理論 非平衡載流子的注入

4、理論；非平衡狀態(tài)的載流子濃度理論（準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)）；復(fù)合理論（間接復(fù)合的四個(gè)過程）；非平衡載流子的擴(kuò)散與漂移；半導(dǎo)體的電流連續(xù)性方程。 2. 基本理論3. 推導(dǎo)與計(jì)算載流子濃度和能級(jí)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系3. 推導(dǎo)與計(jì)算愛因斯坦關(guān)系式考慮一處于熱平衡的非均勻n型半導(dǎo)體，其中施主雜質(zhì)濃度隨x增加而下降，則電子濃度n0(x)和空穴濃度p0(x)都是x的函數(shù)，而且由于濃度梯度的存在，載流子會(huì)延x方向產(chǎn)生擴(kuò)散電流：同時(shí)存在漂移和擴(kuò)散的電流密度表達(dá)式連續(xù)性方程第六章 p-n結(jié)1. 基本概念 空間電荷區(qū)、耗盡層、接觸電勢差、勢壘電容、擴(kuò)散電容、p-n結(jié)的三種擊穿機(jī)制2. 基本理論 少數(shù)載流子擴(kuò)散及平衡p-n結(jié)能帶的形

5、成；正反向偏置時(shí)能帶圖的變化；理想p-n結(jié)的電流電壓特性的關(guān)系及其物理含義 。3. 推導(dǎo)與計(jì)算同質(zhì)p-n結(jié)的接觸電勢差的表達(dá)式 及其計(jì)算。3. 推導(dǎo)與計(jì)算理想p-n結(jié)假設(shè)下肖克萊方程的推導(dǎo)。第七章 金屬和半導(dǎo)體的接觸1. 基本概念 功函數(shù)、電子親和能、接觸電勢差、肖特基勢壘、歐姆接觸。2. 基本理論 肖特基二極管和p-n結(jié)二極管的異同；平衡金屬-n型半導(dǎo)體接觸的能帶圖及整流理論。圖7-5 金屬與n型半導(dǎo)體接觸能帶圖第八章 半導(dǎo)體表面與MIS結(jié)構(gòu)1. 基本概念 表面態(tài)、MIS結(jié)構(gòu)、表面勢、平帶狀態(tài)、耗盡狀態(tài)、反型狀態(tài)，深耗盡狀態(tài)。2. 基本理論 外場作用下半導(dǎo)體表面狀態(tài)的分析（能帶圖）；MIS結(jié)構(gòu)的C-V特性。1.00.80.60.40.2ABCDEFC0CFBCminCminVmi