固体电子器件

静电引力（库仑力），使电子只能在围
能级
绕原子核的轨道上运动。
轨道: 电子云在空间分布几率最大值，即轨道上，电 子出现的几率最大。
半导体中的电子状态
() 晶体中的电子
由于晶体中原子的周期 性排列而使电子不再为单个 原子所有的现象，称为电子 共有化。
+
+
能带
能级
+
+
半导体中的电子状态
() 硅的能带 对于硅或锗晶体，由于³轨道杂 化，本应统一的价带分成上、下各 包含个量子态的能带。 下能带恰好容纳个价电子而形成 满带，上能带则成为没有价电子占 据的空带。
晶体结构
（）硅的结构和特性
+4
+4
+4
+4
晶体结构
（）晶向和晶面
晶体结构
（）硅片鉴别方法
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第一篇 半导体物理基础
绪论 晶体结构 半导体中的电子状态 半导体中杂质和缺陷能级 载流子 载流子的浓度 载流子的输运
半导体中的电子状态
() 单个原子中的电子
原子核
电子
+
电子受到原子核和其他电子的共同作用。
绪论
（）导电性
温度可以显著改变半导体导电能力； 微量杂质可以显著改变半导体导电能力； 光照、磁场、电场等外界因素也可显著改变半导体的导电能力； 电子和空穴两种载流子参于导电。
半导体是一类性质可受光、热、磁、电，微量杂质等作用而改变其性质的材料。
绪论
（）分类 组成
元素半导体 无机化合物半导体 有机化合物半导体 液态半导体
绪论
（）分类 按原子或分子排列规律性分：
无定形（非晶）
不存在长程有序或 几个尺度内有序
应 无定形硅薄膜 用 加工液晶显示器
多晶
在小区域内 完全有序
多晶硅 太阳能电池
单晶
整个晶体中 排列有序
单晶硅电子器件 集成电路制造
晶体结构
（）晶体的共性 ①均匀性；
②各向异性； ③熔点固定；
④多面体外形； ⑤对称性； ⑥衍射性。
3 半导体中的电子状态
(3) 硅的能带
锗、硅和砷化镓能带结构的简约布里渊图示。
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固体电子器件
沈阳工业大学 电子科学与技术系
第一篇 半百度文库体物理基础
绪论 晶体结构 半导体中的电子状态 半导体中杂质和缺陷能级 载流子 载流子的浓度 载流子的输运
绪论
什么是半导体？
（）导电性 电阻率介于导体与绝缘体之间；
表 导体、半导体和绝缘体的电阻率范围
材料 电阻率ρ(Ω)
导体 ＜
半导体 ～
绝缘体 ＞