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文档简介

1、半导体讨论12021/3/11导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度在能量E(E+dE)之间有 个量子态，而电子占据能量为E的量子态的概率是f(E),则在能量E(E+dE)之间有 个被电子占据的量子态，即有 个电子。然后把能量区间中的电子数相加就能得到能带中的电子总数，再除以半导体体积就能得到导带中的电子浓度。( )cdZgE dE( )( )cf E gE dE( )( )cf E gE dE22021/3/11 在非简并情况下，能量 (E+dE)间的电子数dN为 那么单位体积中的电子数为( )( )BcdNfE gE dE* 3/21/230(2)4exp()()nFcmEEdNVEEdEhk

2、 F* 3/21/230(2)4exp()()nFcmEEdNdnEEdEVhk F32021/3/11 对上式积分，可算得热平衡状态下非简并半导体的导带电子浓度n0为 积分上限 是导带顶能量，通过引入变数及计算最终可解得* 3/21/2030(2)4exp()()ccEnFcEmEEnEEdEhk F00exp()cFcEEnNk F42021/3/11 同理，热平衡状态下，非简并半导体的价带中空穴浓度为 称为导带的有效状态密度 称为价带的有效状态浓度00exp()vFvEEpNk F*3/203(2)2ncm k TNh*3/203(2)2pvm k TNh52021/3/11本征半导体载

3、流子浓度 本征半导体是完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体 本征半导体特点：电子浓度=空穴浓度 n0=p062021/3/11杂质能级上的电子和空穴 施主能级上的电子浓度nD为 受主能级上的空穴浓度pA为0( )11exp()2DDDDDFNnN fEEEk T0( )11exp()4AAAAFANpN fEEEk T72021/3/11 电离施主浓度 电离受主浓度012exp()DDDDDFNnNnEEk T014exp()AAAAFANpNpEEk T82021/3/11 n型半导体的载流子浓度 在只含一种施主杂质的n型半导体中，由电中性条件可得 等式左边为导带中的电子浓度，右边为价带中的空穴浓度和电离施主浓度之和00Dnnp000exp()exp()12exp()cFFVDCvDFEEEENNNEEk Tk Tk T92021/3/11物理意义物理意义 导带中的所有量子态都集中在导带底Ec，而它的状态密度为Nc，则导带中的电子浓度是Nc中有电子占据的量子态数 价带中的所有量子态

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