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1、第一章 半导体基本知识半导体器件中国计量学院光电学院 半导体晶格半导体器件中国计量学院光电学院 简单晶格n简单立方n面心立方n体心立方半导体器件中国计量学院光电学院 半导体晶格n元素半导体硅、锗的晶格结构是什么结构？n均是金刚石结构 半导体器件中国计量学院光电学院 金刚石元胞n下图中，哪个是金刚石结构的元胞？n对于C、Si、Ge晶体，由四个最近邻原子所组成的正四面体结构就是金刚石晶体结构的元胞。diamond半导体器件中国计量学院光电学院 金刚石结构n金刚石晶格单胞是立方体，与面心立方(fcc)单胞相似，另有四个原子在其体对角线的四分之一处。n若两个fcc晶格相互嵌套，第二个fcc晶格位于第一

2、个fcc晶格体对角线方向的四分之一处，即构成金刚石晶格结构。 n金刚石结构和闪锌矿结构的区别仅在于金刚石结构的晶格点均为同种原子。 半导体器件中国计量学院光电学院 闪锌矿结构半导体器件中国计量学院光电学院 闪锌矿结构 n什么半导体晶体的结构是闪锌矿结构？n大多数-族半导体晶体结构都是闪锌矿结构。 n例如GaAs晶体结构，以一个Ga原子为中心及其周围成键的四个最近邻As原子所组成的四面体结构就是GaAs晶体的元胞。 半导体器件中国计量学院光电学院 闪锌矿结构n闪锌矿晶格单胞与金刚石结构相似，只是晶格点被两种不同的原子占据。 n闪锌矿晶格单胞是立方体，以GaAs为例，As原子组成fcc单胞，体内四

3、个Ga原子分别在其体对角线的四分之一处。 n闪锌矿晶格单胞可看做两个嵌套的fcc晶格，第二个fcc晶格位于第一个fcc晶格体对角线方向的四分之一处，其中族元素原子处在一个fcc晶格上，而族元素原子处在另一个fcc晶格上。 半导体器件中国计量学院光电学院 半导体能带n什么是能级？n什么是能带？n能带是连续的吗？n什么是导带？n什么是价带？n什么是禁带？半导体器件中国计量学院光电学院 关于禁带n大多数半导体的禁带宽度随温度的升高而减小n半导体的禁带宽度越大，本征载流子浓度越小n半导体的禁带宽度越大，说明形成半导体晶体的共价键键能越高半导体器件中国计量学院光电学院 能带图nEcnEvnEinEF半导体器件中国计量学院光电学院 费米能级与费米分布函数n费米分布函数在EF处的值为？n在EF处发现一个空穴的概率是多少？n室温下，在Ev处发现一个电子的概率是多少？n室温下，在Ev处发现一个空穴的概率是多少？n0K时，在Ec处发现一个电子的概率是多少？n0K时，在Ev处发现一个空穴的概率是多少？ 选项：选项：0；0.5；1；0.25；0.56；介于；介于0到到1之间的

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