3有效质量.doc

3有效质量：将晶体中电子的加速度与外加的作用力联系起来，并且包含了晶体中的内力作用效果。 有效质量的物理意义：把晶体周期性势场的作用概括到电子的有效质量中去，使得在引入有效质量之后，就可把运动复杂的晶体电子看作为简单的自由电子。有效质量的正负与位置有关。大小由共有化运动的强弱有关。 引入有效质量的用处：使讨论晶体电子运动时，问题变得很简单，否则几乎不可能。 砷化镓的禁带宽度大，E。-1.43eV，宽于硅，更宽于锗，因此砷化镓半导体器件能在远高于硅半导体器件工作温度、更高于锗半导体器件工作温度的450下正常工作；其pn结的反向电压高，反向饱和电流低，适用于制作大功率半导体器件；能够引入深能级的杂质，制成体电阻率比锗和硅高出三个数量级以上的集成电路衬底。其次砷化镓的电子迁移率高、电子有效质量小、光电转换效率高。深能级杂质：非3、5族杂质在硅、锗的禁带中产生的施主能级距离导带底较远，受主能级距离价带顶也较远，通常称这种能级为深能级，相应的杂质称为深能级杂质。浅能级杂质：在硅、锗的3、5族杂质的电离能都很小，所以受主能级很接近价带顶，施主能级很接近导带底，通常将这些杂质能级称为浅能级，将产生浅能级的杂质称为浅能级杂质。4杂质的补偿作用（原理）：施主杂质和受主杂质之间有互相抵消的作用，通常称为杂质的补偿作用。可以该作用制造各种半导体器件！6点缺陷：间隙原子和空位是成对出现的，称为弗伦克耳缺陷；若只在晶体内形成空位而无间隙原子时，称为肖特基缺陷。5发生载流子简并化的半导体称为简并半导体，必须考虑泡利不相容原理!6考虑泡利不相容原理与否（载流子浓度大 要考虑 用费米分布函数） 1非平衡状态：如果对半导体施加外界作用，破坏了热平衡的条件n0p0=ni2，就迫使它处于与热平衡状态相偏离的状态。这时比平衡状态多出来的载流子称为非平衡载流子，有时也称为过剩载流子。8 电容效应：p-n结有存储和释放电荷的能力。势垒电容 CT当p-n结上外加电压变化，势垒区的空间电荷相应变化所对应的电容效应.扩散电容 CD当p-n结上外加电压变化，扩散区的非平衡载流子的积累相应变化所对应的电容效应. 11欧姆接触：接触本身不产生明显的附加阻抗，而且不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的变化。（利用隧道效应的原理）制作欧姆接触常用的办法是重掺杂的半导体与金属接触，在n型或p型半导体上制作一层重掺杂区后再与金属接触。形成金属n+n或金属p+p结构。利用隧道效应的原理在半导体上制造欧姆接触12量子阱（QW）是指由两种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。多量子阱是指多个量子阱组合在一起的系统。就材料结构和生长过程而言，多量子阱和超晶格没有实质差别，仅在于超晶格势垒层比较薄，势阱之间的耦合较强，形成微带；而多量子阱之间的势垒层厚，基本无隧穿耦合，也不形成微带。多量子阱结构主要应用于其光学特性。 1、 光生伏特效应：当适当波长的光照射非均匀半导体时，由于内建电场的作用，半导体内部产生电动势，这种由内建电场引起的光电效应，称为光生伏特效应。 2、 非晶态半导体特点：1、长程无序，短程有序；2、亚稳性 掺施主浓度ND=1015