参考文稿教案

浙江大学浙江大学高无机半导体原子轨道与晶晶体中电子共有化运的能级上，形成电子壳层（1s；2s,2p;3s,3p,3d；4s…原子轨道与原子轨道（能量的高低）1s,2s,2p3s,3p4s,3d(PauliExclusionPrinciple)化合物形成化学键（分子轨道 能带的1.带的形....原子中核外电子在原子轨道上运动并处于不同的分立能级上，当N个原相接近形成晶体时将发生原子轨道的交叠并产生能现象，量子理论证明N个原子中原先能量值相同的能级（如各原子的2s能级）将成N个能量各相同的能级；但的各能级能量差值不大．由于固体中原子数N很大（1 续分布，即形成有一定宽度的能带 能带中所有能级（能态energystates）都已被电子填满则称为满带，能带各能态尚无电子填充，则称为空带能带结构示分子能级（化学键）到能带（物理 能带结构(电子和空穴半导体能带-导带与 金属、半导体与绝缘体的能带结空空满 本征与非本本征半导体：不含有掺杂原子的纯的半导体材料，其导电性能（载流子数量）决定要材料本身，电子与空穴的数量（浓度）相等，来源于晶格缺陷或者电tocrystallographicdefectsorelectronexcitationtocrystallographicdefectsorelectronexcitation本征与非本征半导Intrinsicandextrinsic本征与非本征半导Intrinsicandextrinsic半导体类型与基本热热力学温度0C徐明生 费米一定能量（E）的能级（电子）态被电子占据的一定能量（E）的能级（电子）态被空穴占据的n(p)是在一定条件下（温度）是导带（价带）边的电子（空穴）浓度Nc(Nv)是导带（价带）在满带时的有效电子（空穴）浓度本征半导体Fermi本征半导体载流子浓度费米能级（EF）仅是费米-狄拉克函数的一个参数，而不真正存在，但很重非本征半导体费米本征半导半导体保持电中性条件，施主和受主完全离nn(pn)为多子的浓掺杂浓度往往远大于本征载流子浓度在掺杂浓度不太多是，仍旧费米能级适合麦克斯维-波尔斯曼统自由电子和空穴Ei为本征费米能n-型半导体p-型半导体由于净掺杂的杂质浓度远大于本征载流子的浓非本征非本征半 n施 p-型半受 补偿半 半导体 非平衡载流子的产生光激热激光激 光吸收与发射（光非平衡载流直接复合：电子在导带和价带之间的直接跃迁，引起电子和空穴的直接复间接复合：电子和空穴通过禁带的能级（复合中心）进行复合载流子复合时，一定要释放出多余的能量，主要有三种发射光子，伴随复合有发光现象，称为辐射复合发射声子，载流子将多余的能量传给晶格，加强晶格振动将能量传给其它载流子，增加它们的动能，成为俄歇复合直接 间接 直接带隙与间接带能量与（简约布里渊区辐射跃迁：半导体中的电子可以吸收一定能量的光子而被激发。处于激非辐射跃迁载流子复合-发光应非辐射徐明生 载流子的漂移运动和迁移牛顿第二平均碰撞时间（col）；或考虑为散射机制如晶平均碰撞时间（col）；或考虑为散射机制如晶电电电荷扩散与 电流的电 电荷的定向运动，形成电 欧姆 聚合-bondandsp2hybridized 碳的sp2将s,px 碳原子的杂ThepThepzelectronerendicularto 绝缘体聚聚乙烯（饱和聚合物Schematicdiagramofsp3hybridedcarbonandthestructureof 共轭聚聚乙炔（polyacetylene半导体3个共面的键，第四个电子占据pz轨道，垂直于三个键所电子受到相邻碳原子核的吸引，而在聚合物 共轭聚合物中电荷共轭聚合物的能带Banddiagramfor-conjugatedFormedfromthesp2wavefunctionsbetweenadjacentcarbonatomsOriginatingfromthepz-bondsaretheoriinofthe roertiesthatcharacterizeconjugatedpolymersassemiconductor.Intheone-electronapproximation,thenumberofsub--bandsisdeterminedbythenumberofcarbonatomsintherepeatunitofthepolymer.徐明生 聚乙炔半聚乙thefirstsemiconductingtrans-

Convertedbycis-Twocarbonatomsintherepeatandthusthe-bandissplitintotwosub-bands(fullyoccupied-andempty*-bands).Eg=1.8

Fourcarbonatomsintherepeatunit,andthusthe-bandissplitintofoursub-bands(2-and2unoccupied*-bands).LUMO-thelowestunoccupiedorbital(*-HOMO-thehighestoccupiedorbital(-徐明生 经典聚合物半导体聚噻聚（2,5）聚芴（发蓝光材料 徐明生HYPERLINK"http://m/gr