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半导体总复习
4种基本器件结构。
• 金属-半导体接触：整流接触，欧姆接触。金半场效应晶体管 （MESFET）：整流接触，栅极；欧姆接触，漏极、源极。
• p-n结：半导体器件的关键结构，其理论模型是半导体器件物 理的基础；p-n-p双极型晶体管。
• 异质结：由两种不同半导体材料形成的；高速器件、光电器 件的关键构成。
• 发光二极管主要工作过程是自发发射，激光二极管是受激发射，而光探测器和太阳能电池则是吸收。
• LED正向电流-电压特性近似于GaAs p-n结；为提高LED输出功率，必须减小Ir及Rs。
• 激光半导体材料都具有直接带隙：动量守恒，辐射性跃迁几率高。
c
1.24 Eg
(m)
第10章
• 本征光敏电阻、非本征光敏电阻，光电二极管，基本工作原理。
第3章
• p-n结：由p型半导体和n型半导体接触形成的结。
• 整流性：只容许电流流经单一方向。
• p-n结的形成过程（空间电荷、内建电场、内建电势）。
• 热平衡时，p-n结能带图。热平衡时，整个样品上的费米能 级是常数（亦即与x无关）。
• 热平衡，p型和n型中性区总静电势差即内建电势Vbi（方向）
• 反偏，耗尽区内主要考虑产生-复合中的产生电流；而正偏时， 耗尽区内则主要考虑复合电流。
• Si和GaAsp-n结测量的正向特性。更高电流区域，电流随正向 电压增加的速率较为缓慢。与串联电阻和大注入效应有关。
• p-n结击穿机制：隧道效应和雪崩倍增。对大部分二极管，雪 崩击穿限制反向偏压上限，也限制双极型晶体管集电极电压 和MOSFET漏极电压。隧穿只发生在高掺杂浓度的半导体中。
• 非简并半导体：电子或空穴的浓度分别远低于导带或价带中
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一、半导体物理知识大纲核心知识单元 A：半导体电子状态与能级（课程基础——掌握物理概念与物理过程、是后面知识的基础）半导体中的电子状态（第 1 章）半导体中的杂质和缺陷能级（第 2 章）核心知识单元 B：半导体载流子统计分布与输运（课程重点——掌握物理概念、掌握物理过程的分析方法、相关参数的计算方法）半导体中载流子的统计分布（第 3 章）半导体的导电性（第 4 章）非平衡载流子（第 5 章）核心知识单元 C：半导体的基本效应（物理效应与应用——掌握各种半导体物理效应、分析其产生的物理机理、掌握具体的应用）半导体光学性质（第10 章）半导体热电性质（第11 章）半导体磁和压阻效应（第12 章）二、半导体物理知识点和考点总结第一章半导体中的电子状态本章各节内容提要：本章主要讨论半导体中电子的运动状态。
主要介绍了半导体的几种常见晶体结构，半导体中能带的形成，半导体中电子的状态和能带特点，在讲解半导体中电子的运动时，引入了有效质量的概念。
阐述本征半导体的导电机构，引入了空穴散射的概念。
最后，介绍了Si、Ge 和 GaAs 的能带结构。
在 1.1 节，半导体的几种常见晶体结构及结合性质。
（重点掌握）在 1.2 节，为了深入理解能带的形成，介绍了电子的共有化运动。
介绍半导体中电子的状态和能带特点，并对导体、半导体和绝缘体的能带进行比较，在此基础上引入本征激发的概念。
（重点掌握）在 1.3 节，引入有效质量的概念。
讨论半导体中电子的平均速度和加速度。
（重点掌握）在1.4 节，阐述本征半导体的导电机构，由此引入了空穴散射的概念，得到空穴的特点。
（重点掌握）在 1.5 节，介绍回旋共振测试有效质量的原理和方法。
（理解即可）在 1.6 节，介绍 Si 、Ge 的能带结构。
（掌握能带结构特征）在 1.7 节，介绍Ⅲ -Ⅴ族化合物的能带结构，主要了解GaAs 的能带结构。
（掌握能带结构特征）本章重难点：重点：1、半导体硅、锗的晶体结构（金刚石型结构）及其特点；三五族化合物半导体的闪锌矿型结构及其特点。
半导体器件物理复习纲要word精品文档5页
第一章 半导体物理基础能带：1-1什么叫本征激发？温度越高，本征激发的载流子越多，为什么？1-2试定性说明Ge 、Si 的禁带宽度具有负温度系数的原因。
1-3、试指出空穴的主要特征及引入空穴的意义。
1-4、设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值附近能量E c (k)和价带极大值附近能量E v (k)分别为：2222100()()3C k k k E k m m -=＋和22221003()6v k k E k m m =－；m 0为电子惯性质量，1k a π=；a ＝0.314nm ，341.05410J s -=⨯⋅，3109.110m Kg -=⨯，191.610q C -=⨯。
试求：①禁带宽度；②导带底电子有效质量；③价带顶电子有效质量。
题解：1-1、 解：在一定温度下，价带电子获得足够的能量（≥E g ）被激发到导带成为导电电子的过程就是本征激发。
其结果是在半导体中出现成对的电子-空穴对。
如果温度升高，则禁带宽度变窄，跃迁所需的能量变小，将会有更多的电子被激发到导带中。
1-2、 解：电子的共有化运动导致孤立原子的能级形成能带，即允带和禁带。
温度升高，则电子的共有化运动加剧，导致允带进一步分裂、变宽；允带变宽，则导致允带与允带之间的禁带相对变窄。
反之，温度降低，将导致禁带变宽。
因此，Ge 、Si 的禁带宽度具有负温度系数。
1-3、准粒子、荷正电：+q ； 、空穴浓度表示为p （电子浓度表示为n ）； 、E P =-E n （能量方向相反）、m P *=-m n *。
空穴的意义：引入空穴后，可以把价带中大量电子对电流的贡献用少量空穴来描述，使问题简化。
1-4、①禁带宽度Eg 根据dk k dEc )(＝2023k m ＋2102()k k m -＝0；可求出对应导带能量极小值E min 的k 值： k min ＝143k ， 由题中E C 式可得：E min ＝E C (K)|k=k min =2104k m ；由题中E V 式可看出，对应价带能量极大值Emax 的k 值为：k max ＝0；并且E min ＝E V (k)|k=k max ＝22106k m ；∴Eg ＝E min －E max ＝221012k m ＝222012m a π ＝23423110219(1.05410)129.110(3.1410) 1.610π----⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯＝0.64eV②导带底电子有效质量m n2222200022833C d E dk m m m =+=；∴ 22023/8C n d E m m dk == ③价带顶电子有效质量m ’ 22206V d E dk m =-，∴2'2021/6V n d E m m dk ==- 掺杂：2-1、什么叫浅能级杂质？它们电离后有何特点？2-2、什么叫施主？什么叫施主电离？2-3、什么叫受主？什么叫受主电离？2-4、何谓杂质补偿？杂质补偿的意义何在？题解：2-1、解：浅能级杂质是指其杂质电离能远小于本征半导体的禁带宽度的杂质。
半导体物理学期末总复习
与理想情况的偏离的原因
理论分析认为，杂质和缺陷的存在使得 原本周期性排列的原子所产生的周期性 势场受到破坏，并在禁带中引入了能级， 允许电子在禁带中存在，从而使半导体 的性质发生改变。
间隙式杂质、替位式杂质
杂质原子位于晶格原子间的间隙位置， 该杂质称为间隙式杂质。
间隙式杂质原子一般比较小，如Si、Ge、 GaAs材料中的离子锂（0.068nm）。
电子占据或基本上是空的一
个标志
玻尔兹曼分布函数
当E EF
所以
k0T
时，由于
exp(
E EF k0T
)
1 exp( E EF ) exp( E EF )
k0T
k0T
费米分布函数转化为
1，
fB
(E)
exp(
E EF k0T
)
exp( EF k0T
)
exp(
E k0T
ED
As
N型半导体
施主能级
EC ED
EV
半导体的掺杂
受主：掺入在半导体中的杂质原子，能够向半导体中提供导电的空穴， 并成为带负电的离子。如Si中的B
B
P型半导体
EA
受主能级
EC
EA EV
半导体的掺杂
Ⅲ、Ⅴ族杂质在Si、Ge晶体中分别为受主和施主杂 质，它们在禁带中引入了能级；受主能级比价带顶 高 E，A 施主能级比导带底低 ED ，均为浅能级，这两 种杂质称为浅能级杂质。
考虑电子的自旋情况，电子的允许量子态密度
为V （/ 4 3），每个量子态最多只能容纳一个电子。
kx
2
nx L
(nx
半导体复习提纲(精选)共18页文档
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
半导体复习提纲（精选）
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
半导体物理学期末总复习
半导体物理器件在传感与检测领域中的应用
发展趋势
了解半导体物理器件的发展趋势，包括更高性能、更低功耗、更小体积等。
面临的挑战
分析半导体物理器件在发展中面临的挑战，包括工艺复杂度、成本、可靠性等。ຫໍສະໝຸດ 半导体物理器件的发展趋势与挑战
THANK YOU.
谢谢您的观看
半导体激光器
介绍半导体激光器的原理、结构、制造工艺和应用，包括分布反馈式激光器、布拉格光栅激光器等。
半导体物理器件在光电子中的应用
介绍半导体传感器的基本原理、分类、应用和制造工艺，重点了解气体传感器和生物传感器。
半导体传感器
介绍半导体检测器的基本原理、分类、应用和制造工艺，包括光电检测器、热电检测器等。
半导体二极管及其特性
半导体二极管伏安特性
半导体二极管的伏安特性曲线反映了二极管在不同电压下的电流密度和电阻率，从而表现出单向导电性。
半导体二极管温度特性
半导体二极管的温度系数表示温度对二极管电压的影响，温度升高会使二极管正向电压降低。
双极型晶体管结构
01
双极型晶体管由三个半导体材料区域组成，两个P型区域和一个N型区域，通过三个区域的组合和连接形成NPN或PNP结构。
双极型晶体管及其特性
双极型晶体管的电流放大效应
02
双极型晶体管的基极电流对集电极电流的控制作用称为电流放大效应，这种效应是双极型晶体管的核心特性。
双极型晶体管的击穿特性
03
双极型晶体管在特定电压和电流条件下会发生击穿，导致电流突然增加，失去单向导电性。
场效应晶体管结构
场效应晶体管的电压控制特性
场效应晶体管的频率特性
双极型晶体管的模型与仿真
场效应晶体管的模型与仿真
半导体物理学期末总复习
态密度
导带底附近状态密度（理想情况）
V 2 dz 3 4 k dk 4
2 2
k E (k ) EC * 2mn
kdk
mn dE
2 1/ 2
*
V (2mn ) dz 2 3 2
* 3/ 2
( E EC ) dE
态密度
dz V (2mn* )3/ 2 1/ 2 gc ( E ) 2 ( E E ) C 3 dE 2
k u * mn
自由电子的速度
微观粒子具有波粒二象性
p m0u
p E 2m0
i ( K r t )
2
p K E hv
k u m0
(r, t ) Ae
半导体中电子的加速度
半导体中电子在一强度为 E的外加电场作用 下，外力对电子做功为电子能量的变化
u
dE fds fudt
的体积 前两者相乘得状态数 dz 根据定义公式求得态密度 g ( E )
k 空间中的量子态
/ 8 ） 在 k 空间中，电子的允许能量状态密度为V （ ， 考虑电子的自旋情况，电子的允许量子态密度 3 / 4 ） 为V （ ，每个量子态最多只能容纳一个电子。
3
nx k x 2 (nx 0, 1, 2, ） L ny k y 2 (ny 0, 1, 2, ） L nz k z 2 (nz 0, 1, 2, ） L
K空间等能面
在k=0处为能带极值
k E (k ) E (0) * 2mn
2 2
导带底附近
k E(k ) E(0) * 2mp
2 2
价带顶附近
K空间等能面
kz 为坐标轴构成 k 空间， 以 kx 、k y 、 k 空间 任一矢量代表波矢 k
半导体复习资料.docx
一概念1半导体分类：(1)晶体半导体:元素半导体，化合物半导体；(2)非晶体半导体(3)有机半导体2晶体的定义和分类:(1)由周期排列的原子构成的物体，具有一定熔点的固体，称为晶体。
(2)单晶体，多晶体单晶体是个凸多面体，围成这个凸多面体的面是光滑的，称为晶面。
由许多小单晶(晶粒)构成的晶体，称为多晶体。
多晶体仅在各晶粒内原子才有序排列，不同晶粒内的原子排列是不同的。
3半导体发展的四大阶段：第一阶段：现象的观察第二阶段：理论指导第三阶段：晶体管诞生第四阶段：集成电路出现4固体物质的微观粒子排列：固体物质是由大量的原子、分子或离子按照一定方式排列而成的，这种微观粒子的排列方式称为固体的微结构。
5长程有序：在晶体中尺寸为微米量级的小晶粒内部，原子的排列是有序的。
在晶体内部呈现的这种原子的有序排列，称为长程有序。
6晶体的基本性质：(1)•周期性(Periodicity )(2)・对称性(Symmetry )(3)•各向异性(Anisotropy )(4)•最小内能性(5)•晶格振动(Lattice Vibration )7解理：晶体具有沿某一个或数个晶面发生劈裂的特征，这种特征称为晶体的解理。
解理的晶面，称为解理面。
8原胞：这些平行六面体形状的、代表晶体结构中最小的重复单元，称为固体物理学原胞，简称为原胞。
9品胞：品胞(Unit Cell)能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布之化学-结构特征的平行六面体单元。
其中既能够保持晶体结构的对称性而体积又最小者特称“单位晶胞”，但亦常简称晶胞。
10原子晶体的特点：a导电性能差；b熔点高；c硬度高；d热膨胀系数小。
11金属晶体的特点：导电性能良好；导热性能良好；不同金属存在接触电势差；延展性能良好。
12晶体的对称元素：对称元素包括对称面(或镜面)、对称中心(或反演中心)、旋转轴和旋转反演轴。
13电子填充遵循的原理与规则：电子在各壳层上的填充，遵循能量最小原理、泡利不相容原理和洪特规则。
半导体制造工艺期末考试重点复习资料
半导体制造工艺期末考试重点复习资料1、三种重要的微波器件：转移型电子晶体管、碰撞电离雪崩渡越时间二极管、MESFET。
2、晶锭获得均匀的掺杂分布：较高拉晶速率和较低旋转速率、不断向熔融液中加高纯度多晶硅，维持熔融液初始掺杂浓度不变。
3、砷化镓单晶：p型半导体掺杂材料镉和锌，n型是硒、硅和锑硅：p型掺杂材料是硼，n型是磷。
4、切割决定晶片参数：晶面结晶方向、晶片厚度（晶片直径决定）、晶面倾斜度（从晶片一端到另一端厚度差异）、晶片弯曲度（晶片中心到晶片边缘的弯曲程度）。
5、晶体缺陷：点缺陷（替位杂质、填隙杂质、空位、Frenkel，研究杂质扩散和氧化工艺）、线缺陷或位错（刃型位错和螺位错，金属易在线缺陷处析出）、面缺陷（孪晶、晶粒间界和堆垛层错，晶格大面积不连续，出现在晶体生长时）、体缺陷（杂质和掺杂原子淀积形成，由于晶体固有杂质溶解度造成）。
6、最大面为主磨面，与<110>晶向垂直，其次为次磨面，指示晶向和导电类型。
7、半导体氧化方法：热氧化法、电化学阳极氧化法、等离子化学汽相淀积法。
8、晶体区别于非晶体结构：晶体结构是周期性结构，在许多分子间延展，非晶体结构完全不是周期性结构。
9、平衡浓度与在氧化物表面附近的氧化剂分压值成正比。
在1000℃和1个大气压下，干氧的浓度C0是5.2x10^16分子数/cm^3，湿氧的C0是3x10^19分子数/cm^3。
10、当表面反应时限制生长速率的主要因素时，氧化层厚度随时间呈线性变化X=B(t+)/A线性区（干氧氧化与湿氧氧化激活能为2eV,）；氧化层变厚时，氧化剂必须通过氧化层扩散，在二氧化硅界面与硅发生反应，并受扩散过程影响，氧化层厚度与氧化时间的平方根成正比，生长速率为抛物线X^2=B(t+)抛物线区（干氧氧化激活能是1.24Ev,湿氧氧化是0.71eV）。
11、线性速率常数与晶体取向有关，因为速率常数与氧原子进入硅中的结合速率和硅原子表面化学键有关；抛物线速率常数与晶体取向无关，因为它量度的是氧化剂穿过一层无序的非晶二氧化硅的过程。
大学半导体材料课后习题答案期末考试复习资料汇总
半导体材料复习资料绪论1.半导体的基本特性？①电阻率大体在10-3~109Ω•cm范围第一章⒈比较SiHCl3氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点？⑴三氯氢硅还原法优点：产率大，质量高，成本低，是目前国内外制备高纯硅的主要方法。
缺点：基硼、基磷量较大。
⑵硅烷法优点①除硼效果好；（硼以复盐形式留在液相中）②无腐蚀，降低污染；（无卤素及卤化氢产生）③无需还原剂，分解效率高；④制备多晶硅金属杂质含量低（SiH4的沸点低）缺点：安全性问题相图写出合金Ⅳ由0经1-2-3的变化过程第二章⒈什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？答：⑴分凝现象：含有杂质的晶态物质溶化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同，这种现象较分凝现象。
⑵平衡分凝系数：固液两相达到平衡时，固相中的杂质浓度和液相中的杂质浓度是不同的，把它们的比值称为平衡分凝系数，用K0表示。
K0=C S/C L⑶有效分凝系数：为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中杂质浓度的影响，通常把固相杂质浓度C S与固体内部的杂质浓度C L0的比值定义为有效分凝系数K effK eff=C S/C L0⒉写出BPS公式及各个物理量的含义，并讨论影响分凝系数的因素。
⒊分别写出正常凝固过程、一次区熔过程锭条中杂质浓度CS公式，并说明各个物理量的含义。
①正常凝固过程：C S=KC0(1-g)k-1C0：材料凝固前的杂质浓度K：分凝系数。
不同杂质的不同K值可以通过查表得出。
②一次区熔过程：C S=C O[1-(1-K)e-Kxl]C0：锭条的原始杂质浓度x：已区熔部分长度K:分凝系数l：熔区长度⒋说明为什么实际区熔时，最初几次要选择大熔区后几次用小熔区的工艺条件。
⑴一次区熔时C S=C O[1-(1-K)e-Kxl],l→大，C S→小→提纯效果好→→l越大越好⑵极限分布时（K一定）K=Bl/（e Bl-1）A=C0BL/(e BL-1) C S（x）=Ae Bxl→大，B→小，A→大，C S→大，提纯的效果越差→→l越小越好所以对于实际区熔，前几次应该用大熔区，越到后面越接近极限分布，应该用小熔区。
半导体器件基础总复习
双极型晶体管部分晶体管由两个 pn 结： 发射结和集电结将晶体管划分为三个区： 发射区、基区及集电区。
相应的三个电极称为发射极、基极和集电极，并用 E ，B 和 C ( 或 e ，b 和 c ) 表示。
晶体管有两种基本结构： pnp 管和 npn 管。
双极型 NPN 晶体管制造过程： 1、在 N 型衬底中扩散 P 型杂质；2、在 P 型扩散区中再扩散 N 型杂质；3、在磷氧化层上开出基区和发射区接触孔；4、蒸发金属；5、光刻金属，引出及区、发射区引线；6、制备集电极电极7、切片、封装发射效率 nEpEpEnE nEE nE J J J J J J J +=+==11γpepb nb b ne pe L n D W p D 0011+=γ可见提高 N e / N b ，降低 R □e / R □b 可提高发射效率，使γ 接近于 1。
基区输运系数 nE rB nE nC J J J J -==1*β 2*211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=nb b L W β集电区倍增因子222*211C pC nC i n q ρμμα+= 两种类型晶体管均可适用npn 晶体管共基电流放大系数 2221peb pe b b e L WL W --=ρρα共射电流放大系数22211peb pe b b e L WL W +=-=ρραβ 基区自建电场 晶体管的反向电流和击穿电压 穿通电压 U PT晶体管的基极电阻 晶体管的截止频率 f α、 f β 特征频率 f T 最高振荡频率 f m 超相移因子 高频优值 M 晶体管的大注入效应 基区电导调制效应 大注入自建电场 有效基区扩展效应 发射极电流集边效应 基区自建电场这一电场称为缓变基区的自建电场，也称内建电场，用 E b 表示。
穿通电压 U PT随着集电结反向电压的增加，集电结势垒区向两边扩展，基区有效宽度 W beff 减小。
若在集电结发生雪崩击穿前 W beff 就减小到零，即发射区与集电区之间已无中性基区，这种现象称为基区穿通，对应的电压称穿通电压。
《半导体技术基础》总复习
触
如何画能带图:弯曲方向,费米能级位置
功函数与亲和能的关系
n型阻挡层中电子势垒 p型阻挡层中空穴势垒
WS = χ + ( E C − E F )
qφns = (WM − WS ) + ( EC − E F )
qφ ps = (WS − WM ) + ( E F − EV )
第1章 晶体结构和晶体的结合 章
一、晶体的特征：3宏2微1比较
3宏：固定熔点；外形为规则的凸多面体；各向异性。 2微：内部粒子排列长程有序——微观结构具有周期性 和对称性。 1比较：晶体结合使晶态比非晶态具有更低的能量。
二、周期性描述
基元：基本结构单元，即指出结构中的基本粒 子。 原胞：最小重复单元，包含基元及其周围空间。 一般取平行六面体（二维情况取平行四边形）， 边长是该方向的一个周期。 布喇菲格子（或布喇菲点阵）：全部结点的集 合。画图时至少画2个周期。
第5章 p-n结
概念：p-n结中的电荷来源于什么？平衡p-n结的势 垒高度决定于什么？外加偏压会使p-n结的势垒如何 变化？势垒电容和扩散电容 计算与推导：势垒高度 势垒高度，电子电流，空穴电流，伏 势垒高度 安特性（电流电压关系），突变结势垒形状、宽度 及其电容
第6章 固体表面及界面接触现象
表面电场效应：多子积累与耗尽，少子反型与“挣 扎”（深耗尽） M-S接触：阻挡层，反阻挡层，整流接触，欧姆接
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掌握熟悉了解第一章半导体物理基础一、能带理论1、能带的形成、结构：导带、价带、禁带•当原子结合成晶体时，原子最外层的价电子实际上是被晶体中所有原子所共有，称为共有化。
•共有化导致电子的能量状态发生变化，产生了密集能级组成的准连续能带---能级分裂•价带：绝对0度条件下被电子填充的能量最高的能带；结合成共价键的电子填充的能带。
•导带：绝对0度条件下未被电子填充的能量最低的能带2、导体、半导体、绝缘体的能带结构特点•禁带的宽度区别了绝缘体和半导体；而禁带的有无是导体和半导体、绝缘体之间的区别；绝缘体是相对的，不存在绝对的绝缘体。
3、导电的前提：不满带的存在二、掺杂半导体1、两种掺杂半导体的能级结构。
2、杂质补偿的概念三、载流子统计分布1、费米函数、费米能级：公式1-7-9和1-7-10，及其简化公式1-7-11和1-7-122、质量作用定律，只用于本征半导体：公式1-7-273、用费米能级表示的载流子浓度：公式1-7-28和1-7-294、杂质饱和电离的概念（本征激发）5、杂质半导体费米能级的位置：公式1-7-33和1-7-37。
意义（图1-13，费米能级随着掺杂浓度和温度的变化）。
6、杂质补充半导体的费米能级四、载流子的运输1、（1.8节）载流子的运动模式：散射－漂移－散射。
平均弛豫时间的概念2、迁移率，物理意义：公式1-9-4和1-9-5（迁移率与电子自由运动时间和有效质量有关），迁移率与温度和杂质浓度的关系3、电导率，是迁移率的函数：公式1-9-10和1-9-114、在外电场和载流子浓度梯度同时存在的条件下，载流子运输公式：1-9-24～1-9-275、费米势：公式1-10-5：电势与费米能级的转换6、以静电势表示的载流子浓度1-10-6和1-10-7或1-10-9和1-10-107、爱因斯坦关系：反映了扩散系数和迁移率的关系。
在非热平衡状态下也成立。
公式1-10-11和1-10-12 五、非平衡载流子1、概念：平衡与非平衡（能带间的载流子跃迁）；过剩载流子2、大注入和小注入3、产生率、复合率、净复合率4、非平衡载流子的寿命：从撤销外力，到非平衡载流子消失。
单位时间内每个非平衡载流子被复合掉的概率 ，净负荷率5、载流子的寿命 ：反映衰减快慢的时间常数，标志着非平衡载流子在复合前平均存在的时间6、准费米能级1-12-1、1-12-27、直接复合、间接复合8、非平衡少子寿命与本征半导体的关系：在掺杂半导体中，非平衡少子的寿命比在本征半导体中的短， 和多子浓度成反比，即与杂质浓度成反比。
9、基本控制方程：1-15-3、1-15-4、1-15-2参考题● 请画出导体、半导体、绝缘体的能带结构示意图，并解释它们之间的区别。
● 请画出N 型半导体和P 型半导体的能带结构，指出施主杂质和受ττ/1τ/p ∆τ主杂质的位置，并解释原因。
●请写出费米函数，并解释费米函数的意义。
什么是费米能级？●什么是质量作用定律？它的适用范围？●请写出N型和P型半导体的费米能级公式，并解释其费米能级与掺杂浓度和温度之间的关系。
●填空：能带理论提出：一个晶体是否具有导电性，关键在于它是否有不满的能带存在。
●填空：杂质以替位的方式掺入硅晶体中。
●请写出电子和空穴迁移率和电导率的公式，并解释迁移率的物理意义。
●什么是爱因斯坦关系式？在非热平衡状态下也成立。
●●名词解释：有效质量，杂质补偿，本征半导体，本征激发，杂质饱和电离，平均自由时间，费米势，过剩载流子，大注入，小注入，产生率，复合率，净复合率，非平衡载流子的寿命，第二章PN结一、热平衡PN结1、PN 结的形成，能带图形成原理以及结构（会画）2、突变和缓变PN 结3、PN 结的内建电势2-1-7和2-1-194、电势和电场的面积关系：5、泊松方程：电荷密度、电场、电势的关系二、加偏压的PN 结1、能带的变化特点：偏离平衡态，出现准费米能级（图2-5）；2、扩散近似；正向注入和反向抽取：边界处少子浓度与外加偏压的关系3、边界条件2-2-1和2-2-12三、理想PN 结的直流电流－电压特性 1、理想情况的几个假设：（1）～（4）2、能够画出正、反偏压下PN 结少子分布、电流分布和总电流示意图。
（图2-7、2－8）3、公式2-3-16及其近似2-3-224、空穴和电子的扩散长度表达式及意义。
空穴和电子的扩散长度表E CEE C E V EF EC E F E i E V EWE M 0021=∆ψ()a d N n N p k qdx d --+-=022εψdxd E ψ-=()a d N n N p k qdx dE --+=ε达式及意义（两个意义：扩散区域；少子扩散电流衰减为1/e ）。
空穴扩散区、电子扩散区四、空间电荷区的复合电流和产生电流 1、图2－11，分三个阶段低偏压：空间电荷区的复合电流占优势 偏压升高： 扩散电流占优势 更高偏压： 串联电阻的影响出现了 五、隧道电流1、了解隧道电流的概念及产生条件。
2、江崎二极管的电流-电压特性（图2-13） 六、I-V 特性的温度依赖关系1、图2－14和2－15：在相同电压下，电流随温度升高。
七、耗尽层电容（势垒电容、结电容）和扩散电容 1、概念、形成原因2、扩散电容在低频正向偏压下特别重要。
八、PN 结二极管的频率特性 1、二极管等效电路图2-19 2、二极管直流电导或扩散电导 扩散电容2/1)(P P P D L τ=2/1)(n n n D L τ=TD V Ig =Tp D V IC 2τ=九、电荷存储和反向瞬变1、PN结的开关作用。
2、反向瞬变和电荷存储的概念3、根据2－21的载流子分布，解释2－20所示的电流、电压特性（分三个阶段）。
十、PN结击穿1、雪崩击穿的产生原理：碰撞电离、倍增效应。
2、齐纳击穿：由隧道效应产生参考题●请画出PN结形成前后的能带图，并用能带理论解释PN结形成过程。
●画出正向偏压和反向偏压的PN结能带图，并解释不同之处。
●写出PN结边界条件公式，并解释什么是正向注入和反向抽取？●画出正向偏置和反向偏置下的PN结两边少数载流子分布。
●图2-10，考虑空间电荷区正偏复合电流和串联电阻的影响的实际I－V曲线●耗尽层电容和扩散电容是如何形成的？●分三个阶段解释反向瞬变。
●名词解释：势垒区，扩散近似，耗尽近似，扩散长度，反向瞬变，雪崩击穿（碰撞电离，倍增效应）第三章 双极结型晶体管一、双极结型晶体管的结构1、NPN 和PNP 型晶体管的结构及电路符号。
“双极型”的解释。
2、图3－2：硅平面外延NPN 晶体管的版图和截面图。
3、图3-3：硅平面外延NPN 晶体管的净掺杂浓度分布 二、基本工作原理1、四种工作模式对应的偏压情况2、图3-5 NPN 晶体管共基极放大电路图及对应能带图3、图3-6：放大工作条件下的工作电流分量：会画，解释各个电流的形成原理。
4、几个电流增益概念：发射极注射效率、基区运输因子、共基极电流增益、共发射极电流增益。
三、正向有源工作模式下的电流传输1、放大条件下，基极电流和集电极电流的表示方法。
（计算题） 图3-11四、埃伯斯－莫尔方程1、图3-15：四种工作模式下的少数载流子分布，会画。
2、图3-14：E-M 等效电路 五、缓变基区晶体管kTqV B B nB E C BE eX n qD A I /0)/(=kTqV pE E pE E E pE E pE BBE eL p qD A dx dp qD A I I /0)/(|)/(|=-=≈1、基区杂质分布不均；产生内建电场；加强电子漂移。
Webster效应：相当于扩散系数增加一倍。
六、基区扩展电阻和电流聚集1、发射极电流集聚效应：基区扩展电阻的存在，使发射结电压降低，发射极电流集中在发射结边缘附近解决方法：采用周长/面积比很高的梳状结构。
七、基区宽度调变效应1、基区宽度调变效应：基区宽度与VCE的关系2、Early效应：IC与VCE的关系八、晶体管的频率响应1、截至频率的概念2、各种频率的定义：共基极截至频率、共发射极截至频率、增益－带宽乘积3、影响载流子运输的4个延迟：基区渡越时间（公式3-8-12）、发射结过渡电容充电时间、集电结耗尽层渡越时间、集电结电容充电时间。
公式3-8-15、3-8-164、Kirk效应：也称为基区展宽效应十、晶体管的开关特性1、开：饱和状态关：截至状态2、理解：开－关过程与载流子的存储和运输有关，需要有一个过程3、各开关时间的定义：导通时间、上升和下降时间、贮存时间4、最重要的贮存时间：定义，与该时间相对应的载流子的存储和运输过程。
十一、击穿电压1、根据击穿条件，分析“共发射极击穿电压 比共基极击穿电压 低很多”。
参考题● 三极管有哪几种工作模式？以及各种工作模式的偏置特点。
● 填空：晶体管实现放大的必要条件之一：基区宽度很窄。
● 当BJT 工作在放大条件下时，画出工作电流分量示意图，并解释各个电流的形成。
● 请画出正向有源模式下各个区的少数载流子分布，并解释原因。
● 推导正向有源模式下，集电极电流和基极电流公式。
● 请画出艾伯斯莫尔电路模型，并解释各个电路元素。
● 请画出三极管在四种工作模式下的少子分布。
● 什么是缓变基区晶体管？基区的掺杂有什么特点？并分析这种特点对基区载流子运输的影响。
● 请根据基区载流子的变化过程，解释晶体管的开关特性。
● 影响晶体管开关过程的时间是哪一个？为什么？0CB BV 0CE BV kTV pE E pE E B BE e L p qD A I /0)/(=BB nBC X n qAD I )0(=● 名词解释：双极型器件和单极型器件，基区输运因子，共基极直流电流增益，发射极注射效率，Webster 效应，发射极电流拥挤， Early 效应，截止频率，特征频率，● 什么是基区渡越时间，并写出其表达式。
● 什么是Kirk 效应？该效应是如何引起的？● 三极管跨导的定义。
● 三极管作为开关时分别工作在哪个状态下？为什么会有开关时间？● 请根据图示，分析三极管的打开和关闭过程所对应的基区载流子变化，并指出影响开关时间的最重要时间。
第六章金属－氧化物－半导体场效应管一、理想MOS 结构的表面空间电荷区1、理想MOS 结构的假设2、MOS 电容器的结构：半导体表面电荷层具有一定的厚度3、表面势：空间电荷区中电场的出现使半导体表面与体之间产生一个电位差4、载流子的积累、耗尽和反型：栅极电压、半导体表面载流子特点、能带图（图6-4）5、反型和强反型条件：6-1-19和6-1-20MOSFET 工作在强反型条件下。
SG V V ψ+=06、导电沟道的概念二、理想MOS电容器1、分四种情况讨论MOS电容器的电容－电压特性：积累区、平带情况、耗尽区、反型区（高频和低频），会画图6-7和图6-9。