《半导体物理》复习要点

《半导体物理》复习要点

第一章半导体晶体结构

一、理解下列基本概念

空间点阵，晶格，布喇菲格子，复式格子，固体物理学原胞，结晶学原胞，晶列指数，晶面指数，缺陷，位错。二、分析掌握下列基本问题

1．会标示常用晶体结构的晶列指数和晶面指数。

2．图示正格子与倒格子的相互转换，在倒格子点阵中画出布里渊区。

3．半导体中缺陷的种类及特点

第二章半导体能带

一、理解下列基本概念

单电子近似，共有化运动，能带（导带，价带，满带，空带），禁带，有效质量，本征半导体，杂质半导体，本征激发，载流子，空穴，间隙式杂质，替位式杂质，施主杂质，受主杂质，杂质电离，杂质补偿，浅能级杂质，深能级杂

质，缺陷能级，n型半导体，p型半导体。

二、分析掌握下列基本问题

1．能带的特点，能带的杂化，能带的

描述。

2．从能带角度理解导体，半导体，绝

缘体之间的差异性。

3．本征半导体的导电原理。

4．S i，G e，G a A s能带结构的异同点。5．N型半导体和P型半导体导电原

理。

6．杂质的补偿原理及应用。

第三章半导体中载流子的统计分布一、理解下列基本概念

热平衡状态，热平衡载流子，费米能级，非简并半导体，简并半导体，有效状态密度，多数载流子，少数载流子。

二、分析掌握下列基本问题

1．费米分布函数的性质

2．系统遵从玻耳兹曼分布和费米分布的前提条件

3．导带电子浓度和价带空穴浓度表示

式推导方法

4．杂质半导体E F随杂质浓度变化关系，随温度的变化关系

5．载流子浓度随温度的变化关系6．区分半导体载流子出现非简并，弱简并，简并的标准

7．各种热平衡状态下半导体电中性条件

8．杂质半导体能带图及其导电类型、掺杂对能带图的影响规律。

三、熟识公式并运用

1．费米分布函数和玻耳兹曼分布的

表示式

2．导带电子浓度，价带空穴浓度表示

式

3．本征载流子浓度表示式，本征费米

能级表示式

4．载流子浓度乘积表示式，及其与本

征载流子浓度的关系

5．饱和电离温度区载流子浓度及E F

的表示式（n型和p型半导体）

第四章半导体的导电性

一、理解下列基本概念

电流密度，漂移运动，平均漂移速度，迁移率，自由时间，平均自由时间，电导有效质量，载流子散射，散射几率，格波，声子

二、分析掌握下列基本问题

1．迁移率概念的引进，影响迁移率的主要因素

2．半导体中载流子散射的主要模式及其影响因素

3．电阻率(或电导率)与杂质和温度的关系。

三、熟识公式并运用

1．欧姆定律的微分形式

2．迁移率表示式

3．电导率和电导率的表示式（混合型，n型，p型，本征型半导体）

第五章非平衡载流子

一、理解下列基本概念

载流子的产生率，复合率，净复合率，半导体非平衡态，非平衡载流子，非平衡载流子的复合率，复合几率，准费米能级，非平衡载流子寿命，直接复合，间接复合，表面复合，复合中心，复合中心能级，陷阱效应，陷阱中心，陷阱能级，扩散系数，扩散长度，注入(电注入、光注入)

二、分析掌握下列基本问题

1．半导体热平衡态和非平衡态特点

的比较。

2．非平衡载流子的注入与检验方法

的原理。

3．非平衡载流子随时间衰减规律，及

其推证方法，寿命τ的物理意义。4．准费米能级的特点，准费米能级位

置随注入强度的变化。

5．直接复合和间接复合异同点。6．非平衡半导体能带图及其注入强

度对能带图的影响规律。

三、熟识公式并运用

1．非平衡载流子随时间衰减规律表示式

2．非平衡载流子复合率与非平衡载流子浓度关系表示式

3．非平衡导带电子浓度（价带空穴浓度）的表示式

4．连续性方程一般式及其在各种特殊情形下的灵活应用

5．爱因斯坦关系式及其应用。

第六章半导体表面及接触界面特性

一、理解下列基本概念

空间电荷区，表面势，功函数，接触势垒，高阻区（阻挡层），高电导区（反阻挡层），耗尽层，堆积层，弱反型层，强反型层，少子注入，欧姆接触，肖特基势垒，表面态，表面能级，表面电容，平带电容，平带电压，表面电导。

二、分析掌握下列基本问题

1．外电场作用下半导体表面空间电

荷区的形成，表面层电场，电势，电

势能的分布及能带图。

2．金属和半导体接触，接触电势差的

形成及接触势垒的出现。

3．金属和半导体接触能整流特性的

定性说明。

4．欧姆接触形成方法及原理。

5．理想MIS结构C-V特性的分析，

归一化电容与外加偏压的变化关系；

金属和半导体功函数差，绝缘层中电

荷对MIS结构C-V特性的影响；

Si-SiO2系统中可动离子电荷，固定

荷，界面态，电离陷阱电荷这四种电

荷的特征，成因及其对C-V特性影

响。

6．不同功函数下M-S接触前后的能

带图以及MIS结构在施加不同栅电

压下的能带图。

三、熟识公式并运用

1．接触电势差与功函数关系表示式。

2．完全接触电势高度表示式。3．金属和半导体接触耗尽近似电势

分布表示式及势垒宽度与表面势之

间的相互关系

4．强反型条件的推导，强反型下最大耗尽宽度表示式。

5．MIS结构归一化电容与绝缘层电容和表面层电容关系表示式。

6．归一化平带电容表示式。

7．氧化层中电荷对平带电压的影响关系式。

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第七章半导体的光电性质及光电效应

一、理解下列基本概念

本征吸收，杂质吸收，晶格吸收，激子，激子吸收，自由载流子吸收，长波限，直接跃迁，间接跃迁，光电导，光电导驰豫过程，光生伏特效应，辐射跃迁，受激辐射跃迁，本征跃迁。

二、分析掌握下列基本问题