半导体物理复习提纲

,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,1,章 半导体中的电子状态,1,周期势中的电子状态、能带,电子共有化运动、能带、确定电子运动的薛,定谔方程、布洛赫函数、布里渊区,2,半导体中电子的运动、有效质量,几个关系式（能量、速度、动量），有效质,量（概念、意义），能带论解释绝缘体、半,导体和金属的导电机理,3,空穴（概念、特点、意义）,4,回旋共振,k,空间等能面、实验原理及条件、等能面,的形状与有效质量的关系,5,半导体能带结构,硅的导带和价带结构,第,2,章半导体中杂质和缺陷能级,1,硅锗中的杂质能级,间隙式杂质、替位式杂质,施主杂质（正电中心、施主电离、中性态,或束缚态、施主电离能、施主能级、,n,型,半导体）、受主杂质（负电中心、受主电,离、受主电离能、受主能级、,p,型半导体）,浅能级、浅能级杂质,杂质补偿、高度补偿,2,深能级杂质,概念、形成、特点,3,化合物半导体中的杂质能级,等电子杂质、等电子陷阱,4,半导体中的缺陷能级,点缺陷特点及影响,第,3,章 半导体中载流子的统计分布,1,状态密度,概念、导带底和价带顶状态密度表达式（,k=0,，等能面为球面）,2,费米能级,费米分布函数、费米能级定义和物理意,义、波尔兹曼分布函数,3,载流子的统计分布,简并半导体和非简并半导体、导带电子浓,度、价带空穴浓度、载流子浓度的乘积,4,本征半导体的载流子浓度,电中性条件、本征费米能级、本征载流子浓度,5,杂质半导体的载流子浓度,多数载流子和少数载流子（多子和少子）的概念；,计算室温下载流子浓度和费米能级（,n,型和,p,型）；,在掺杂浓度一定情况下，能够解释多子浓度和费米,能级随温度变化关系。,掌握饱和区和过渡区的载流子浓度和费米能级表达式,杂质基本上全部电离的条件,6,一般情况下地载流子统计分布,同时含有施主杂质和受主杂质情况下电中性方程,的一般表达式,分析和计算半导体的载流子浓度和费米能级,7,简并半导体,简并半导体的载流子浓度；简并化条件；,简并时的杂质浓度,第,4,章 半导体的导电性,1,载流子的漂移运动、迁移率,漂移运动、漂移速度、迁移率、几个重要的公,式，欧姆定律的微分形式,2,载流子的散射,载流子散射的概念、,散射几率,、,电离杂质散,射、,晶格散射（声学波和光学波）、,其他散射,3,电导率、迁移率和平均自由时间的关系,4,迁移率与杂质浓度和温度的关系,5,电阻率与杂质浓度和温度的关系,6,强电场效应,定性解释强电场下欧姆定律发生偏离的原因；平,均漂移速度与电场强度的关系；耿氏效应,第,5,章 非平衡载流子,1,非平衡载流子的注入,非平衡状态、非平衡载流子、小注入、注入条,件、注入使半导体产生附加电导率,2,非平衡载流子的复合和寿命,非平衡载流子的复合、复合率、净复合率、产生,率、非平衡载流子的寿命,3,准费米能级,概念、,准费米能级与费米能级的关系,4,复合理论,直接复合、间接复合、表面复合机理以及各种因,素对非平衡载流子寿命的影响、有关的基本概,念、金在硅中起的作用,5,陷阱效应,机理、陷阱、陷阱中心、电子陷阱、空穴陷,阱、,陷阱中心和复合中心的区别,6,载流子的扩散运动,基本概念,（扩散、扩散流密度、扩散定律、扩散长,度、扩散速度、扩散电流密度）；,扩散方程是研究半,导体非平衡载流子运动规律的重要方程，因此要掌握,扩散方程及其应用；掌握扩散电流密度的计算方法。,7,载流子的漂移运动，爱因斯坦关系,能导出爱因斯坦关系式并应用,8,连续性方程,应用连续性方程解决具体问题,第,6,章,p,n,结,1 p,n,结及其能带图,空间电荷区、平衡,p,n,结、势垒区；理解,p,n,结的,形成原因；平衡,p,n,结能带图,2 p,n,结电流电压特性,非平衡,p,n,结能带图,第,7,章 金属和半导体接触,1,金属和半导体的功函数,金属功函数，半导体功函数，电子亲和能,2,金属与半导体接触,金属与,n(p),型半导体接触能级图，阻挡层与反阻挡层,3,表面态对接触势垒的影响,4,金属和半导体接触的整流理论,接触整流特性（,n,，,p,），电流电压特性（扩,散理论和热电子发射理论的适用范围,),5,肖特基势垒二级管,与,pn,结的异同性,6,欧姆接触的概念,第,8,章,半导体表面与,MIS,结构,1,表面态,概念（理想表面和实际表面），受主表面态和施主表面态,2,表面电场效应,表面空间电荷层，表面电势，表面空间,电荷层几种状态的定性分析（多子堆积，,平带，多子耗尽，少子反型）,3,理想,MIS,结构的,C-V,特性,理想,MIS,结构的,3,个条件，各种情形（积累，平,带，耗尽，强反型，高频）,4 MIS,结构的,C-V,特性,金属和半导体的功函数差,，,绝缘层中电荷，平,带电压,5,硅,二氧化硅系统的性质,存在的,4,种形式电荷,第,9,章 异质结,1,异质结种类及其能带图,异质结的基本概念（同型、反型）；理解突,变异质结的能带图及界面态对异质结能带图的,影响；,晶格失配是产生界面态的主要原因。,第,10,章半导体的光学性质和光电与发光现象,1,半导体的光吸收,吸收系数、消光系数、反射系数、透射系数等,光学参数的意义；本征半导体吸收特点及直接跃,迁和间接跃迁的特点；,熟悉其它吸收机构产生,吸收的机理,2,半导体的光电导,定态光电导及其弛豫过程和弛豫时间的关系；了,解复合和陷阱对光电导的影响,3,半导体的光生伏特效应,光生伏特效应及光电池的基本原理，掌握光电,池的伏安特性，了解光生伏特效应的基本应用。,4,半导体发光及半导体激光,发光效率；掌握电致发光机构（同质,p,n,结）；掌握产生受激辐射的条件并能定性解释其原理,