第二章重要术语解释：雪崩击穿：电子和空穴穿越空间电荷区时,与空间
光电二极管区间,雪崩光电二极管区间和盖革模式
光电二极管区间,雪崩光电二极管区间和盖革模式想要深入了解光电二极管区间、雪崩光电二极管区间和盖革模式，首先我们需要了解什么是光电二极管。
光电二极管是一种能够将光能转换为电能的半导体器件。
当光照射到光电二极管上时，光子激发了半导体中的电子，使得电子可以跨越能隙并在外电路中产生电流。
这使得光电二极管成为光探测器、光通信器件和激光测距等应用中不可或缺的一部分。
在光电二极管中，区间是一个重要的概念。
区间是指光电二极管中外加电压和电流之间的关系，它直接关系到了光电二极管的工作状态和特性。
光电二极管区间可以分为线性区、饱和区和截止区。
接下来，我们要深入了解雪崩光电二极管区间。
雪崩光电二极管是一种特殊类型的光电二极管，其工作在反向击穿电压附近。
当工作在正向偏置的情况下，雪崩光电二极管表现为一个普通的光电二极管；而当工作在反向偏置的情况下，当光子被吸收时，会引发雪崩效应，使电子产生雪崩增殖，从而产生很大的电流增益。
这种特性使得雪崩光电二极管在弱光检测、激光测距和通信等领域有着广泛的应用。
除了雪崩光电二极管，我们还需要了解盖革模式。
盖革模式是指在光电二极管中，光子的能量大于光电二极管材料的带隙能量时，会产生的一种特殊现象。
盖革模式下，光电二极管产生的电流与光子强度呈非线性关系，这种非线性效应对于一些特定应用非常重要。
在我看来，光电二极管区间、雪崩光电二极管区间和盖革模式是光电器件中非常重要的概念。
了解这些概念可以帮助我们更好地理解光电器件的工作原理和特性，为光通信、光探测和激光技术的发展提供重要支撑。
深入了解这些概念，将有助于我们更好地应用光电器件，推动相关技术的发展。
光电二极管区间、雪崩光电二极管区间和盖革模式是光电器件领域中非常重要的概念。
通过深入了解这些概念，我们可以更好地应用光电器件，推动相关技术的发展。
希望本文能够帮助读者更好地理解这些概念，并加深对光电器件的认识。
希望以上内容对你有所帮助。
如果你有任何疑问，欢迎随时与我联系。
8-PN结的击穿
3 / 4 Eg N B VBS 60 1.1 1016
2/3
VBL
Eg a 60 1.1 3 1020
5/ 6
2 / 5
单边突变结轻掺 杂一侧的掺杂浓 度。
杂质浓度越大，击穿电压越低 对于不同的材料，禁带越窄则雪崩击穿电压越低，因为碰撞电离是 电子从价带激发到导带的过程，禁带越窄越容易发生，倍增越明显， 击穿电压就越低。
M (IG I0 )
Prof. Gaobin Xu
Physics of Semiconductor Devices
有碰撞电离时，空穴向右方边走边增加，电子向左方边走边增加。
在Δx内每单位面积上空穴电流的连续性要求：
I p ( x x) I p ( x) a( x)[I n ( x) I p ( x)]x AGx
Physics of Semiconductor Devices
（4）表面态的影响
表面电荷产生的表面电场作用于半导体表面，将改变PN结在表面处 的电场分布，影响击穿电压。
Prof. Gaobin Xu
Physics of Semiconductor Devices
表面状态将在表面产生沟道效应。对于 P+N 结，氧化层中的正电荷 会在原来是 N 型半导体表面感应出负电荷，形成 N+层，从而使表面 层中的势垒宽度变薄，使击穿电压下降。 对于PN+结来说，正电荷的感应会使 P型半导体表面变成 N型层，扩 散的N+区与表面反型层连在一起，造成了沟道漏电。 因此，在工艺上控制半导体的表面状态是十分重要的。
外加偏压相同时，曲线下的面积一样，但空间电荷区的宽度不同 （计算得到）：
半导体器件物理-名词解释
1雪崩击穿：
加外部反向电压耗尽区中的载流子受到该区电场加速而不断增加能量，当能量达到足够大时，载流子与晶格碰撞时产生电子-空穴对。
新的电子-空穴对又在电场作用下加速，与原子碰撞时再产生第三代电子-空穴对。
如此继续，产生大量导电载流子，电流迅速上升。
2 影响雪崩击穿电压的因素:
（1）：杂质浓度及杂质分布对击穿电压的影响；（2）：外延层厚度对击穿电压的影响；（3）：棱角电场对雪崩击穿电压的影响：（4）：表面状况及工艺因素对反向击穿电压的影响；(5)：温度对雪崩击穿电压的影响。
3穿通击穿：
若在发生雪崩击穿之前，集电结的空间电荷区已经扩展到发射结处，即晶体管击穿，此时称为穿通击穿。
4隧道击穿
5：势垒电容：
（老师ppt上的）
当外加电压VA变化时，pn结的空间电荷宽度跟着发生变化，因而势垒区的电荷量也就随着外加电压变化而变化。
这相当于pn结中存储的电荷量也随之变
化，犹如电容的充放电效应。
因为放生在势垒区，故称为势垒电容，用CT表示。
（师兄的）
6：扩散电容：。
半导体物理之名词解释
1.迁移率 参考答案：单位电场作用下，载流子获得的平均定向运动速度，反映了载流子在电场作用下的输运能力，是半导体物理中重要的概念和参数之一。
迁移率的表达式为：*q mτμ=可见，有效质量和弛豫时间（散射）是影响迁移率的因素。
影响迁移率的主要因素有能带结构（载流子有效质量）、温度和各种散射机构。
n pneu peu σ=+2.过剩载流子 参考答案：在非平衡状态下，载流子的分布函数和浓度将与热平衡时的情形不同。
非平衡状态下的载流子称为非平衡载流子。
将非平衡载流子浓度超过热平衡时浓度的部分，称为过剩载流子。
非平衡过剩载流子浓度：00,n n n p p p ∆=-∆=-，且满足电中性条件：n p ∆=∆。
可以产生过剩载流子的外界影响包括光照（光注入）、外加电压（电注入）等。
对于注入情形，通过光照或外加电压（如碰撞电离）产生过剩载流子：2i np n >，对于抽取情形，通过外加电压使得载流子浓度减小：2i np n <。
3. n 型半导体、p 型半导体N 型半导体：也称为电子型半导体.N 型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体.在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷）,使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N 型半导体.在N 型半导体中,自由电子为多子,空穴为少子,主要靠自由电子导电.自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成.掺入的杂质越多,多子（自由电子）的浓度就越高,导电性能就越强.P 型半导体：也称为空穴型半导体.P 型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体.在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼）,使之取代晶格中硅原子的位子,就形成P 型半导体.在P 型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电.空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成.掺入的杂质越多,多子（空穴）的浓度就越高,导电性能就越强. 4. 能带当N 个原子处于孤立状态时，相距较远时，它们的能级是简并的，当N 个原子相接近形成晶体时发生原子轨道的交叠并产生能级分裂现象。
干货半导体行业重要术语解释
干货半导体行业重要术语解释来源：旺材芯片双极扩散系数：过剩载流子的有效扩散系数。
双极迁移率：过剩载流子的有效迁移率。
双极输运：具有相同扩散系数、迁移率和寿命的过剩电子和空穴的扩散、迁移和复合过程。
双极输运方程：时间和空间变量描述过剩载流子状态函数的方程。
载流子的产生：电子从价带跃入导电，形成电子-空穴对的过程。
载流子的复合：电子落入价带中的空能态（空穴）导致电子-空穴对消灭的过程。
过剩载流子：过剩电子和空穴的总称。
过剩电子：导带中超出热平衡状态浓度的电子浓度。
过剩少子寿命：过剩少子在复合前存在的平均时间。
产生率：电子-空穴对产生的速（#/cm3-s）。
小注入：过剩载流子浓度远小于热平衡多子浓度的情况。
少子扩散长度：少子在复合前的平均扩散距离：数学表示为，其中D和τ分别为少子寿命。
准费米能级：电子和空穴的准费米能级分别将电子和空穴的非平衡浓度状态浓度与本征载流费米能级联系起来。
复合率：电子-空穴对复合的速率#/cm3-s）。
表面态：半导体表面禁带中存在的电子能态。
电导率：关于载流子漂移的材料参数；可量化为漂移电流密度和电场强度之比。
扩散：粒子从高浓度区向底浓度区运动的过程。
扩散系数：关于粒子流动与粒子浓度剃度之间的参数。
扩散电流：载流子扩散形成的电流。
漂移：在电场作用下，载流子的运动过程。
漂移电流：载流子漂移形成的电流。
漂移速度：电场中载流子的平均漂移速度。
爱因斯坦关系：扩散系数和迁移率的关系。
霍尔电压：在霍尔效应测量中，半导体上产生的横向压降。
电离杂质散射：载流子忽然电离杂质原子之间的相互作用。
迁移率：关于载流子漂移和电场强度的参数。
电阻率：电导率的倒数；计算电阻的材料参数。
饱和速度：电场强度增加时，载流子漂移速度的饱和度。
受主原子：为了形成P型材料而加入半导体的杂质原子。
载流子电荷：在半导体内运动并形成电流的电子和（或）空穴。
杂质补偿半导体：同一半导体区域内既含有施主杂质又含有受主杂质的半导体。
半导体器件物理学习指导：第二章 PN结
型区扩散。由电子和空穴扩散留下的未被补偿的施主和
受主离子建立了一个电场。这一电场是沿着抵消载流子扩 散趋势的方向
在热平衡时，载流子的漂移运动正好和载流子的扩散运动
相平衡，电子和空穴的扩散与漂移在N型和P型各边分别留
下未被补偿的施主离子和受主离子N d和
N
a
。结果建立了
两个电荷层即空间电荷区。
i
反偏产生电流在 P N 结反向偏压的情况下，空间电荷区 中 np ni2 。于是会载流子的产生，相应的电流即为空间电 荷区产生电流。
隧道电流：当P侧和N侧均为重掺杂的情况时，有些载流子可 能穿透(代替越过)势垒而产生电流，这种电流叫做隧道电流
产生隧道电流的条件： （1）费米能级位于导带或价带的内部； （2）空间电荷层的宽度很窄，因而有高的隧道穿透几率； （3）在相同的能量水平上在一侧的能带中有电子而在另
雪崩击穿：在N区（P区）的一个杂散空穴（电子）进入空 间电荷层，在它掠向P区（N区）的过程中，它从电场获得 动能。空穴（电子）带着高能和晶格碰撞，并从晶格中电 离出一个电子以产生一个电子空穴对。在第一次碰撞之后， 原始的和产生的载流子将继续它们的行程，并且可能发生 更多的碰撞，产生更多的载流子。结果，载流子的增加是 一个倍增过程，称为雪崩倍增或碰撞电离，由此造成的PN 结击穿叫做雪崩击穿。
Ae-wn Lp K2 = - 2sh wn - xn
Lp
（4）
Aewn Lp K1 = 2sh wn - xn
Lp
（5）
将（4）（5）代入（1）：
sh wn - x
pn
-
pn0
=
pn0 (eV
VT
- 1) sh
Lp wn - xn
雪崩光电二极管工作原理
雪崩光电二极管工作原理雪崩光电二极管是一种常见的半导体器件，其工作原理基于雪崩击穿效应。
本文将详细介绍雪崩光电二极管的工作原理。
雪崩光电二极管是一种光电转换器件，其主要功能是将光信号转换为电信号。
其工作原理基于雪崩击穿效应，是基于光电效应的一种光电二极管。
在雪崩光电二极管中，主要由一个PN结构组成。
PN结由P型半导体和N型半导体组成，两者之间形成一个电势垒。
当外加电压正向偏置时，电子从N区向P区扩散，空穴从P区向N区扩散。
在PN 结的空间电荷区域，会形成一个电场，这个电场可以使电子和空穴加速。
当光照射到PN结上时，光子的能量会被电子吸收，并激发电子跃迁到导带中，形成电子空穴对。
这些电子空穴对在电场的作用下会被加速，进而发生多次碰撞，并产生足够的能量，使得周围的原子被激发，电子和空穴会进一步发生碰撞，产生新的电子空穴对。
这种级联的过程被称为雪崩效应。
在雪崩光电二极管中，当光信号较弱时，雪崩效应会被抑制，此时，电流与光强成线性关系。
但当光信号较强时，雪崩效应会被激发，电流会呈非线性增加。
这是因为雪崩效应会导致电子和空穴对的数量迅速增加，形成电子和空穴的雪崩效应，使电流呈指数增加。
雪崩光电二极管在光通信、光测量等领域具有广泛应用。
其主要原因是雪崩光电二极管具有高增益、低噪声、高速度和高灵敏度等特点。
在光通信中，雪崩光电二极管可以用来接收光信号，并将其转换为电信号，以便进一步处理。
在光测量中，雪崩光电二极管可以用来测量光强度，实现光功率的测量。
此外，雪崩光电二极管还可应用于高能物理实验、光谱分析等领域。
总结起来，雪崩光电二极管是一种基于雪崩击穿效应的光电转换器件。
其工作原理是利用光电效应将光信号转换为电信号。
在雪崩光电二极管中，通过外加电压正向偏置，形成电场，当光照射到PN 结上时，电子和空穴会被加速，发生雪崩效应，产生电流。
雪崩光电二极管具有高增益、低噪声、高速度和高灵敏度等特点，广泛应用于光通信、光测量等领域。
半导体重要术语解释
半导体重要术语解释双极扩散系数：过剩载流子的有效扩散系数。
双极迁移率：过剩载流子的有效迁移率。
双极输运：具有相同扩散系数、迁移率和寿命的过剩电子和空穴的扩散、迁移和复合过程。
双极输运方程：时间和空间变量描述过剩载流子状态函数的方程。
载流子的产生：电子从价带跃入导电，形成电子-空穴对的过程。
载流子的复合：电子落入价带中的空能态（空穴）导致电子-空穴对消灭的过程。
过剩载流子：过剩电子和空穴的总称。
过剩电子：导带中超出热平衡状态浓度的电子浓度。
过剩少子寿命：过剩少子在复合前存在的平均时间。
产生率：电子-空穴对产生的速（#/cm3-s）。
小注入：过剩载流子浓度远小于热平衡多子浓度的情况。
少子扩散长度：少子在复合前的平均扩散距离：数学表示为，其中D和τ分别为少子寿命。
准费米能级：电子和空穴的准费米能级分别将电子和空穴的非平衡浓度状态浓度与本征载流费米能级联系起来。
复合率：电子-空穴对复合的速率#/cm3-s）。
表面态：半导体表面禁带中存在的电子能态。
电导率：关于载流子漂移的材料参数；可量化为漂移电流密度和电场强度之比。
扩散：粒子从高浓度区向底浓度区运动的过程。
扩散系数：关于粒子流动与粒子浓度剃度之间的参数。
扩散电流：载流子扩散形成的电流。
漂移：在电场作用下，载流子的运动过程。
漂移电流：载流子漂移形成的电流。
漂移速度：电场中载流子的平均漂移速度。
爱因斯坦关系：扩散系数和迁移率的关系。
霍尔电压：在霍尔效应测量中，半导体上产生的横向压降。
电离杂质散射：载流子忽然电离杂质原子之间的相互作用。
迁移率：关于载流子漂移和电场强度的参数。
电阻率：电导率的倒数；计算电阻的材料参数。
饱和速度：电场强度增加时，载流子漂移速度的饱和度。
受主原子：为了形成P型材料而加入半导体的杂质原子。
载流子电荷：在半导体内运动并形成电流的电子和（或）空穴。
杂质补偿半导体：同一半导体区域内既含有施主杂质又含有受主杂质的半导体。
完全电离：所有施主杂质原子因失去电子而带正电，所有受主杂质原子因获得电子而带负电的情况。
半导体器件工艺与物理期末必考题材料汇总
半导体器件⼯艺与物理期末必考题材料汇总半导体期末复习补充材料⼀、名词解释１、准费⽶能级费⽶能级和统计分布函数都是指的热平衡状态，⽽当半导体的平衡态遭到破坏⽽存在⾮平衡载流⼦时，可以认为分就导带和价带中的电⼦来讲，它们各⾃处于平衡态，⽽导带和价带之间处于不平衡态，因⽽费⽶能级和统计分布函数对导带和价带各⾃仍然是适⽤的，可以分别引⼊导带费⽶能级和价带费⽶能级，它们都是局部的能级，称为“准费⽶能级”，分别⽤E F n、E F p表⽰。
２、直接复合、间接复合直接复合—电⼦在导带和价带之间直接跃迁⽽引起电⼦和空⽳的直接复合。
间接复合—电⼦和空⽳通过禁带中的能级（复合中⼼）进⾏复合。
３、扩散电容PN结正向偏压时，有空⽳从P区注⼊N区。
当正向偏压增加时，由P区注⼊到N区的空⽳增加，注⼊的空⽳⼀部分扩散⾛了，⼀部分则增加了N区的空⽳积累，增加了载流⼦的浓度梯度。
在外加电压变化时，N扩散区内积累的⾮平衡空⽳也增加，与它保持电中性的电⼦也相应增加。
这种由于扩散区积累的电荷数量随外加电压的变化所产⽣的电容效应，称为P-N结的扩散电容。
⽤CD表⽰。
4、雪崩击穿随着PN外加反向电压不断增⼤，空间电荷区的电场不断增强，当超过某临界值时，载流⼦受电场加速获得很⾼的动能，与晶格点阵原⼦发⽣碰撞使之电离，产⽣新的电⼦—空⽳对，再被电场加速，再产⽣更多的电⼦—空⽳对，载流⼦数⽬在空间电荷区发⽣倍增，犹如雪崩⼀般，反向电流迅速增⼤，这种现象称之为雪崩击穿。
1、PN结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种，它们之间的主要区别在于扩散电容产⽣于过渡区外的⼀个扩散长度范围内，其机理为少⼦的充放电，⽽过渡区电容产⽣于空间电荷区，其机理为多⼦的注⼊和耗尽。
2、当MOSFET器件尺⼨缩⼩时会对其阈值电压V T产⽣影响，具体地，对于短沟道器件对V T的影响为下降，对于窄沟道器件对V T的影响为上升。
3、在NPN型BJT中其集电极电流I C受V BE电压控制，其基极电流I B受V BE电压控制。
微电子器件原理2014年下期知识点小结资料
重要知识点PN结：半导体的一个区均匀掺杂了受主杂质，而相邻的区域均匀掺杂了施主杂质，这种PN结称为同质结。
在冶金结两边的p区与n区内分别形成了空间电荷区或耗尽区，该区内不存在任何可以移动的电子或空穴。
由于耗尽区内存在净空间电荷密度，耗尽区内有一个电场，电场方向由n区指向p区。
空间电荷区内部存在电势差，在零偏压的条件下，该电势差即内建电势差维持热平衡状态，并且在阻止n区内多子电子向p区扩散的同时，阻止p区内多子空穴向n区扩散。
PN结的反偏电压增加了势垒的高度，增加了空间电荷区的宽度，并且增强了电场。
理想PN结的电流-电压推导的4个假设基础：①耗尽层突变近似；②载流子的统计分布采用麦克斯韦-玻尔兹曼近似；③小注入假设；④ PN结内的电流值处处相等；PN结内的电子电流与空穴电流分别为连续函数；耗尽区内的电子电流与空穴电流为恒定值。
PN结二极管：当pn结外加正偏电压时（p区相对于n区为正），pn结内部的势垒就会降低，于是p区空穴与n区电子就会穿过空间电荷区流向相应的区域。
注入到n区内的空穴与注入到p区内的电子成为相应区域内的过剩少子。
过剩少子的行为由双极输运方程描述。
由于少子浓度梯度的存在，pn结内存在少子扩散电流。
反偏pn结的空间电荷区内产生了过剩载流子。
在电场作用下，这些载流子被扫出了空间电荷区，形成反偏产生电流。
产生电流是二极管反偏电流的一个组成部分。
pn结正偏时，穿过空间电荷区的过剩载流子可能发生复合，产生正偏复合电流。
复合电流是pn结正偏电流的另一个组成部分。
当pn结的外加反偏电压足够大时，就会发生雪崩击穿。
此时，pn结体内产生一个较大的反偏电流。
击穿电压为pn结掺杂浓度的函数。
在单边pn结中，击穿电压时低掺杂一侧掺杂浓度的函数。
当pn结由正偏状态转换到反偏状态时，pn结内存储的过剩少数载流子会被移走，即电容放电。
放电时间称为存储时间，它是二极管开关速度的一个限制因素。
将热平衡状态下P区内少子电子的浓度与N区内多子电子的浓度联系在了一起。
半导体双极器件名词解释
1、Abrupt junction approximation （突变结近似）The assumption that there is an abrupt discontinuity in space charge density between the space charge region and neutral semiconductor region.认为从中性半导体区到空间电荷区的空间电荷密度有一个突然的不连续。
2、Depletion layer approximation （耗尽层近似）The number of carriers is almost zero due to the strong built-in electric field in the space charge region, that the charge in the space charge region is almost completely provided ionized impurity, this space charge region is called depletion layer.由于空间电荷区较强的内建电场，载流子的数量几乎为零，因此可以认为空间电荷区中的电荷几乎完全是由电离杂质所提供的，这种空间电荷区就称为耗尽层。
3、Built-in electric field （内建电场）An electric field due to the separation of positive and negative space charge densities in the depletion region.由于耗尽区正负空间电荷相互分离而形成的电场。
4、Built-in potential harrier （内建电势差）The electrostatic potential difference between the p and n regions of a pn junction in thermal equilibrium.热平衡状态下pn结内p区与n区的静电电势差。
器件重要术语
迁移率：反应载流子在半导体材料中的运动难以程度。
非平衡载流子：超出平衡态浓度的那一部分载流子。
漂移电流：在电场作用下，载流子运动形成的电流。
小注入：过剩载流子浓度远小于热平衡多子浓度的情况。
耗尽层、势垒区、空间电荷区：pn结两侧由于n区内施主电离和p区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。
接触电势差：pn结两边中性区之间的单位差。
单边突变结：冶金结一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的pn结。
势垒电容：反向偏置下，随外加电压变化，载流子在势垒区中存入和取出等效为电容。
扩散电容：对于正偏pn结，扩散区中的电荷随外加偏压变化而变化产生的电荷存储效应等效为电容。
雪崩击穿：电子或空穴穿越空间电荷区时，与空间电荷区内原子的电子发生碰撞产生电子-空穴对，在pn结内形成一股很大的反偏电流，此过程称为雪崩击穿。
隧道击穿：对重掺杂pn结，当结上反偏电压增大到一定程度，将使得隧道电流急剧增加，呈击穿现象。
异质结：两种不同的半导体材料接触形成的结。
欧姆接触：金属半导体接触电阻很低，且在结两边都能形成电流的接触。
基区输运系数：体现中性基区中载流子复合的一股系数。
基区宽边效应：基区宽度随集电结反偏电压的变化而变化的现象。
厄利电压：晶体管I-V特性曲线反向延长线与电压坐标轴的交点的绝对值电压。
大注入：非平衡少子浓度超过平衡多数载流子浓度的情况。
基区电导调制：大注入情况下，为保持电中性基区多子随少子同时增加，使基区等效方块电阻减小的现象。
膝点电流：大注入是B0开始下降所对应的电流。
注入效率：描述载流子从基区向发射区注入的一个系数。
电流集边效应：由于基区横向压降的影响，是发射结电流集中于里基极附近的发射结边缘处的现象。
基区穿通：有效基区宽度趋于零使电流急剧增大的现象。
渡越时间：载流子通过某区域所用的时间。
小信号：信号幅度很小，满足条件V<<(kt/q)=26mV截止频率：电流增益下降为低频值的1/(sqrt(2))倍时的频率。
现代半导体器件物理复习题
如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！半导体器件物理复习题1．简述 Schrodinger 波动方程的物理意义及求解边界条件。
2．简述隧道效应的基本原理。
3．什么是半导体的直接带隙和间接带隙。
4．什么是 Fermi-Dirac 概率函数和 Fermi 能级，写出 n(E) 、p(E)与态密度和 Fermi 概率函数的关系。
5．什么是本征 Ferm 能级？在什么条件下，本征 Ferm 能级处于中间能带上。
6．简述硅半导体中电子漂移速度与外加电场的关系。
7．简述 Hall 效应基本原理。
解释为什么 Hall 电压极性跟半导体类型(N 型或 P 型) 有关。
8．定性解释低注入下的剩余载流子寿命。
9．一个剩余电子和空穴脉冲在外加电场下会如何运动，为什么？10．当半导体中一种类型的剩余载流子浓度突然产生时，半导体内的净电荷密度如何变化？为什么？11．什么是内建电势？它是如何保持热平衡的？12．解释 p-n 结内空间电荷区的形成机理及空间电荷区宽度与外施电压的关系。
13．什么是突变结和线性剃度结。
14．分别写出 p-n 结内剩余少子在正偏和反偏下的边界条件。
15．简述扩散电容的物理机理。
16．叙述产生电流和复合电流产生的物理机制。
17．什么理想肖特基势垒？用能带图说明肖特基势垒降低效应。
18．画出隧道结的能带图。
说明为什么是欧姆接触。
19．描述npn 三极管在前向有源模式偏置下的载流子输运过程。
20．描述双极晶体管在饱和与截止之间开关时的响应情况。
21．画出一个 n-型衬底的 MOS 电容在积聚、耗尽和反型模式下的能带图。
22．什么是平带电压和阈值电压23．简要说明 p-沟道器件的增强和耗尽型模式。
24．概述 MESFET 的工作原理。
25．结合隧道二极管的 I-V 特性，简述其负微分电阻区的产生机理。
26．什么是短沟道效应？阐述短沟道效应产生的原因及减少短沟道效应的方法。
短沟道效应(shortchanneleffect)：当金属 -氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET) 的沟道长度 L 缩短到可与源和漏耗尽层宽度之和 (WS WD)相比拟时，器件将发生偏离长沟道(也即 L 远大于WS WD)的行为，这种因沟道长度缩短而发生的对器件特性的影响，通常称为短沟道效应。
半导体物理与器件复习资料
半导体物理与器件复习资料非平衡载流子寿命公式：本征载流子浓度公式：本征半导体：晶体中不含有杂质原子的材料半导体功函数：指真空电子能级E 0与半导体的费米能级E f 之差电子>(<)空穴为n(p)型半导体，掺入的是施主(受主)杂质原子。
Pn 结击穿的的两种机制：齐纳效应和雪崩效应载流子的迁移率扩散系数爱因斯坦关系式两种扩散机制：晶格扩散，电离杂质扩散迁移率受掺杂浓度和温度的影响金属导电是由于自由电子；半导体则是因为自由电子和空穴；绝缘体没有自由移动的带电粒子，其不导电。
空间电荷区：冶金结两侧由于n 区内施主电离和p 区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。
存储时间：当pn 结二极管由正偏变为反偏是，空间电荷区边缘的过剩少子浓度由稳定值变为零所用的时间。
费米能级：是指绝对零度时，电子填充最高能级的能量位置。
准费米能级：在非平衡状度下，由于导带和介质在总体上处于非平衡，不能用统一的费米能级来描述电子和空穴按能级分布的问题，但由于导带中的电子和价带中的空穴按能量在各自能带中处于准平衡分布，可以有各自的费米能级成为准费米能级。
肖特基接触：指金属与半导体接触时，在界面处的能带弯曲，形成肖特基势垒，该势垒导放大的界面电阻值。
非本征半导体：将掺入了定量的特定杂质原子，从而将热平衡状态电子和空穴浓度不同于本征载流子浓度的材料定义为非本征半导体。
简并半导体：电子或空穴的浓度大于有效状态密度，费米能级位于导带中（n 型）或价带中（p 型）的半导体。
直接带隙半导体：导带边和价带边处于k 空间相同点的半导体。
电子有效质量：并不代表真正的质量，而是代表能带中电子受外力时，外力与加速度的一个比例常熟。
雪崩击穿：由空间电荷区内电子或空穴与原子电子碰撞而产生电子--空穴对时，创建较大反偏pn 结电流的过程1、什么是单边突变结？为什么pn 结低掺杂一侧的空间电荷区较宽？①冶金结一侧的掺杂浓度大于另一侧的掺杂浓度的pn 结；②由于pn 结空间电荷区p 区的受主离子所带负电荷与N 区的施主离子所带正电荷的量是相等的，而这两种带点离子不能自由移动的，所以空间电荷区内的低掺杂一侧，其带点离子的浓度相对较低，为了与高掺杂一侧的带电离子的数量进行匹配，只有增加低掺杂一侧的宽度。
雪崩击穿(avalanchebreakdown)中国百科物理
雪崩击穿（avalanchebreakdown）中国百科物理当今社会是一个高速发展的信息社会。
生活在信息社会，就要不断地接触或获取信息。
如何获取信息呢?阅读便是其中一个重要的途径。
据有人不完全统计，当今社会需要的各种信息约有80%以上直接或间接地来自于图书文献。
这就说明阅读在当今社会的重要性。
还在等什么，快来看看这篇雪崩击穿(avalanchebreakdown)中国百科物理吧~
雪崩击穿（avalanchebreakdown）
雪崩击穿(avalanchebreakdown)
当反向偏压很大时，势垒区中的电场很强，因而通过势垒区的电子和空穴可以在电场作用下获得很大的动能，当能量足够大时，和晶格碰撞而使价带电子激发到导带，产生新的电子-空穴对，这种现象称为碰撞电离。
新生的电子-空穴以及原有的电子和空穴，在电场作用下，又可重新获得足够的能量，再次和晶格碰撞而产生电子-空穴对。
如此继续下去，载流子增加犹如雪崩的特性，称为载流子倍增效应。
由于倍增效应，使反向电流迅速增加从而发生击穿，这就是雪崩击穿的机理。
雪崩击穿除与势垒区中电场有关外，还与势垒区宽度有关。
势垒区宽的易发生雪崩击穿。
这篇雪崩击穿(avalanchebreakdown)中国百科物理，你推荐给朋友了么?
第 1 页。
半导体名词解释
第七章突变结近似：认为从中性半导体区到空间电荷区的空间电荷密度有一个突然的不连续。
内建电势差：热平衡状态下pn结内p区与n区的静电电势差。
耗尽层电容：势垒电容的另一种表达。
耗尽区：空间电荷区的另一种表达。
超突变结:一种为了实现特殊电容-电压特性而进行冶金结处高掺杂的pn结，其特点为pn结一侧的掺杂浓度由冶金结处开始下降。
势垒电容（结电容）：反向偏置下pn结的电容。
线性缓变结：冶金结两侧的掺杂浓度可以由线性分布近似的pn结。
冶金结:pn结内p型掺杂与n型掺杂的分界面。
单边突变结：冶金结一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的pn结。
反偏:pn结的n区相对于p区加正电压，从而使p区与n区之间势垒的大小超过热平衡状态时势垒的大小。
空间电荷区：冶金结两侧由于n区内施主电离和p区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。
空间电荷区宽度：空间电荷区延伸到p区与n区内的距离，它是掺杂浓度与外加电压的函数。
变容二极管：电容随着外加电压的改变而改变的二极管。
第八章雪崩击穿：电子和（或）空穴穿越空间电荷区时，与空间电荷区内原子的电子发生碰撞产生电子-空穴对，在pn结内形成一股很大的反偏电流，这个过程就成为雪崩击穿。
载流子注入：外加偏压时,pn结体内载流子穿过空间电荷区进入p区或n区的过程。
临界电场：发生击穿时pn结空间电荷区的最大电场强度。
扩散电容：正偏pn结内由于少子的存储效应而形成的电容。
扩散电导：正偏pn结的低频小信号正弦电流与电压的比值。
扩散电阻：扩散电导的倒数。
正偏:p区相对于n区加正电压。
此时结两侧的电势差要低于热平衡时的值。
产生电流:pn结空间电荷区内由于电子-空穴对热产生效应形成的反偏电流。
长二极管：电中性p区与n区的长度大小少子扩散长度的二极管。
复合电流：穿越空间电荷区时发生复合的电子与空穴所产生的正偏pn结电流。
反向饱和电流:pn结体内的理想反向电流。
短二极管：电中性p区与n区中至少有一个区的长度小于少子扩散长度的pn结二极管。
雪崩击穿名词解释
雪崩击穿名词解释雪崩击穿（avalanchepiercing）是电子和电信行业中常见的一种技术。
这种技术允许一条电线在复杂的环境中穿透，把两个相对独立的系统的数据连接起来。
两个系统的信号之间不会呈现不一致的状态，这种状态被称为“雪崩”。
原理：雪崩击穿技术的原理是通过释放微弱的电磁波，从一条线上的一个电源发射一个脉冲，而这个脉冲会发出一个小波动，这个小波动会使传播到第二个线上，然后经由反射使这个波动传播回第一条线上。
这种“反射”状态可以持续若干个周期，在这些周期被收集，并在第一条线上捕获，而这些收集的信号就是“雪崩”。
当“雪崩”被捕获，电气设备会根据这个信号，把这个信号传递给另一条线上，这样在两个线上就会有连接。
应用：由于这项技术的特性，它可以应用到一些特定的领域中，例如有线网络、军事通信、海底线路技术、多路IP电话，以及通过设备之间的数据交互。
雪崩击穿的应用不仅可以将数据从一条线上传送到另一条线上，同时还可以用来加密数据。
现代雪崩击穿技术可以让线路上的信号更加稳定，有效地降低了设备之间数据传输的问题。
这种技术还可以提高传输率，同时还可以用来减少噪声干扰、有效地改善信号的传输效率。
近些年，由于科技的发展，雪崩击穿技术也在持续发展着。
由于它的灵活性，它拥有一个很大的升级空间，可以用于消费类电子设备，比如智能手机，以及汽车电子系统领域，提供更加安全和可靠的数据传输服务。
综上所述，雪崩击穿技术是一项非常有用的技术，它可以用来实现数据传输，减少噪声干扰，提高传输率，同时还可以用来加密数据，提供安全和可靠的数据传输服务。
由于它的灵活性，它可以应用到不同的领域中，并不断发展，可以让更多的设备获益。
雪崩击穿
雪崩击穿
目录
概念
雪崩击穿Avalanche Multiplication
材料掺杂浓度较低的PN结中，当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。
这样通过空间电荷区的电子和空穴，就会在电场作用下，使获得的能量增大。
在晶体中运行的电子和空穴将不断的与晶体原子发生碰撞，通过这样的碰撞可使束缚在共价键中的价电子碰撞出来，产生自由电子-空穴对。
新产生的载流子在电场作用下撞出其他价电子，又产生新的自由电子和空穴对。
如此连锁反应，使得阻挡层中的载流子的数量雪崩式地增加，流过PN结的电流就急剧增大击穿PN结，这种碰撞电离导致击穿称为雪崩击穿，也称为电子雪崩现象。
它是一种非破坏性的电子现和齐纳击穿一样是暂时性可恢复的，而热击穿是破坏性的，也就是不可逆的。
雪崩击穿有正温度系数。
而齐纳击穿有负温度系数。
可以利用这一点减小温漂。
扩展阅读
电除尘器中的电子雪崩现象
当一个电子从放电极(阴极)向收尘极(阳极运动时，若电场强度足够大，则电子被加速，在运动的路径上碰撞气体原子会发生碰撞电离。
和气体原子．第一次碰撞引起电离后，就多了一个自由电子。
这两个自由电子向收尘极运动时，又与气体原子碰撞使之电离，每一原子又多产生一个自由电子，于是第二次碰撞后，就变成四个自由电子，这四个电子又与气体原子碰撞使之电离，产生更多的自由电子。
所以一个电子从放电极到收尘极，由于碰撞电离，电子数将雪崩似地增加，这
电子雪崩过程示意图
种现象称为电子雪崩。
由于电子雪崩现象使电子数按等比级数不断增加，其增加情况如图所示。
齐纳击穿与雪崩击穿的原理
齐纳击穿与雪崩击穿的原理
2009-10-30 12:42
1）雪崩击穿
随着反向电压的提高，空间电荷区内电场增强，通过势垒区的载流子获得的能量也随之增加。
当反向电压接近击穿电压UB时，这些有较高能量的载流子与空间电荷区内的中性原子相遇发生碰撞电离，产生新的电子—空穴对。
这些新产生的电子和空穴又会在电场的作用下，重新获得能量，碰撞其它的中性原子使之电离，再产生更多的电子—空穴对。
这种连锁反应继续下去，使空间电荷区内的载流子数量剧增，就像雪崩一样，使反向电流急剧增大，产生击穿。
所以把这种击穿称为雪崩击穿。
雪崩击穿一般发生在掺杂浓度较低、外加电压又较高的PN结中。
这是因为掺杂浓度较低的PN结，空间电荷区宽度较宽，发生碰撞电离的机会较多。
2）齐纳击穿
齐纳击穿的物理过程与雪崩击穿不同。
当反向电压增大到一定值时，势垒区内就能建立起很强的电场，它能够直接将束缚在共价键中的价电子拉出来，使势垒区产生大量的电子—空穴对，形成较大的反向电流，产生击穿。
把这种在强电场作用下，使势垒区中原子直接激发的击穿现象称为齐纳击穿。
齐纳击穿一般发生在掺杂浓度较高的PN结中。
这是因为掺杂浓度较高的PN结，空间电荷区的电荷密度很大，宽度较窄，只要加不大的反向电压，就能建立起很强的电场，发生齐纳击穿。
一般说来，击穿电压小于6V时所发生的击穿为齐纳击穿，高于6V时所发生的击穿为雪崩击穿。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章
重要术语解释：
雪崩击穿：电子和空穴穿越空间电荷区时，与空间电荷去内的电子发生碰撞产生电子-空穴对，在pn结内形成一股很大的反偏电流，这个过程就称为雪崩击穿。
载流子注入：外加偏压时，pn结体内的载流子穿过空间电荷区进入p区或者n区的过程。
临界电场：发生击穿时，pn结空间电荷去的最大电流密度。
扩散电容：正偏pn结内由于少子的存储效应而形成的电容。
扩散电导：正偏pn结的低频小信号正弦电流与电压的比值。
扩散电阻：扩散电导的倒数。
正偏：p区相对于n区加正电压。
此时结两侧的电势差要低于热平衡的值。
产生电流：pn结空间电荷区内由于-空穴对热产生效应形成的反偏电流。
长二极管：电中性p区与n区的长度大于少子扩散长度的二极管。
复合电流：穿越空间电荷区时发生复合的电子与空穴所产生的正偏pn结电流。
反向饱和电流：pn结体内的理想反向电流。
短二极管：电中性p区与n区中至少有一个区的长度小于少子扩散长度的pn结二极管。
存储时间：当pn结二极管由正偏变为反偏时，空间电荷区边缘的过剩少子浓度由稳态值变成零所用的时间。
知识点：
学完本章后，读者应具备如下能力：
描述外加正偏电压的pn结内电荷穿过空间电荷区流动的机制。
说出空间电荷区边缘少子浓度的边界条件。
推出pn结内稳态少子浓度的表达式
推出理想pn结的电流-电压关系。
描述短二极管的特点。
描述什么是扩散电阻和电容。
描述pn结内的产生和复合电流。
描述pn结的雪崩击穿机制。
描述pn结的关瞬态。
习题
1.(a)正偏工作的pn结二极管，其环境温度为T=300K。
计算电流变为原来的
10倍时，电压的改变。
(b)计算电流变为原来的100倍时，电压的改变
2.计算使pn结理想反偏电流时反向饱和电流大小90%的反偏电流值，T=300K。
3.T=300K时，V D=0.65V时，硅pn结二极管的电流I=10mA。
空间电荷区内电
子电流与总电流的比值为0.1，且最大电流密度不大于20A/cm2.设计满足上述条件的二极管。
4.考虑T=300K时的硅p+n结。
其扩散内容-正偏电流曲线的斜率为2.5*10-6F/A。
确定空穴的寿命以及正偏电流为1mA时的扩散电容值。
(a)解释为什么在反偏时扩散电容不重要。
(b)假如正偏下Si，Ge，GaAs pn结的总电流密度相同，讨论电子与空穴电流
密度的相对值。