北京理工大学半导体物理复习PPT课件

.,1,半导体物理学考试时间：1月30日下午14:00-16:00,.,2,考试题型,1、填空：6分2、名词解释：15分3、简答：24分4、画图：10分5、推导：20分6、计算：25分,.,3,第一章半导体的能带理论,1.基本概念,共价键、闪锌矿结构、纤锌矿结构、共有化运动、单电子近似、能带、价带、导带、禁带；导体、半导体、绝缘体的能带；本征激发、空穴、电子空穴对；有效质量；载流子及载流子浓度。,2.基本理论,晶体中的电子共有化运动；有效质量的物理意义。,.,4,第二章半导体中的杂质与缺陷能级,1.基本概念,间隙式杂质、替位式杂质、杂质浓度；施主杂质、施主能级、施主电离能、n型半导体；受主杂质、受主能级、受主电离能、p型半导体；杂质补偿,2.基本理论,实际半导体与理想半导体的主要区别；受主、施主能级在能带中的位置。,.,5,第三章半导体中载流子的统计分布,1.基本概念,热激发、复合、热平衡状态、热平衡载流子、状态密度、费米分布函数、费米能级、玻尔兹曼分布函数、多数载流子、少数载流子、非简并、简并。,2.基本理论,载流子统计分布理论；杂质半导体的载流子浓度分布及随温度的变化理论；简并半导体的载流子浓度分布理论；简并化条件。,.,6,3.推导与计算,半导体载流子浓度计算关系式的推导：,对导（价）带分为无限多无限小的能量间隔的情况有：E(E+dE)量子态数：dZ=gc(E)dE载流子占据能量为E的量子态的概率f(E)在能量E(E+dE)间有载流子数：f(E)gc(E)dE把所有能量区间中的载流子数相加，即从导（价）带底（顶）到导（价）带顶（底）对f(E)gc(E)dE进行积分，得到半导体中导（价）带的载流子总数载流子总数/半导体体积=载流子浓度,.,7,第四章半导体的导电特性,1.基本概念,漂移运动、扩散运动、迁移率、扩散系数、电导率、载流子的散射、声子、平均自由时间,2.基本理论,半导体中载流子运动的欧姆定律；载流子的散射理论与散射机构。,.,8,3.推导与计算,.,9,第五章非平衡载流子,1.基本概念,非平衡载流子浓度、非平衡载流子寿命、准费米能级、产生率、复合率、直接复合、间接复合、俄歇复合、陷阱效应。,2.基本理论,非平衡载流子的注入理论；非平衡状态的载流子浓度理论（准费米能级）；复合理论（间接复合的四个过程）；非平衡载流子的扩散与漂移；半导体的电流连续性方程。,.,10,2.基本理论,.,11,3.推导与计算,载流子浓度和能级结构之间的关系,.,12,3.推导与计算,爱因斯坦关系式,考虑一处于热平衡的非均匀n型半导体，其中施主杂质浓度随x增加而下降，则电子浓度n0(x)和空穴浓度p0(x)都是x的函数，而且由于浓度梯度的存在，载流子会延x方向产生扩散电流：,.,13,同时存在漂移和扩散的电流密度表达式连续性方程,.,14,第六章p-n结,1.基本概念,空间电荷区、耗尽层、接触电势差、势垒电容、扩散电容、p-n结的三种击穿机制,2.基本理论,少数载流子扩散及平衡p-n结能带的形成；正反向偏置时能带图的变化；理想p-n结的电流电压特性的关系及其物理含义。,.,15,.,16,3.推导与计算,同质p-n结的接触电势差的表达式及其计算。,.,17,3.推导与计算,理想p-n结假设下肖克莱方程的推导。,.,18,第七章金属和半导体的接触,1.基本概念,功函数、电子亲和能、接触电势差、肖特基势垒、欧姆接触。,2.基本理论,肖特基二极管和p-n结二极管的异同；平衡金属-n型半导体接触的能带图及整流理论。,.,19,图7-5金属与n型半导体接触能带图,.,20,第八章半导体表面与MIS结构,1.基本概念,表面态、MIS结构、表面势、平带状态、耗尽状态、反型状态，深耗尽状态。,2.基本理论,外场作用下半导体表面状态的分析（能带图）；MIS结构的C