半导体物理复习提纲
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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; 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; 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、 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
载流子的漂移运动, 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
p–n 1 p n结及其能带图
空间电荷区、平衡p n 势垒区;理解p n 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 形成原因;平衡p–n结能带图
4 回旋共振 空间等能面、实验原理及条件、 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、 间隙式杂质、替位式杂质 施主杂质(正电中心、施主电离、 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、 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、 )、受主杂质 半导体)、受主杂质(负电中心、受主电 受主电离能、受主能级、 型半导体) 离、受主电离能、受主能级、 p型半导体) 浅能级、 浅能级、浅能级杂质 杂质补偿、 杂质补偿、高度补偿
4 本征半导体的载流子浓度
电中性条件、本征费米能级、 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; 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); 计算室温下载流子浓度和费米能级( 型和p 在掺杂浓度一定情况下, 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。 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
p–n 2 p n结电流电压特性
非平衡p n 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, 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, n(p)型半导体接触能级图 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
第1章 半导体中的电子状态
周期势中的电子状态、 1 周期势中的电子状态、能带 电子共有化运动、能带、 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、 定谔方程、布洛赫函数、布里渊区 半导体中电子的运动、 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 几个关系式(能量、速度、动量),有效质 概念、意义),能带论解释绝缘体、 ),能带论解释绝缘体 量(概念、意义),能带论解释绝缘体、半 导体和金属的导电机理 空穴(概念、特点、意义) 3 空穴(概念、特点、意义)
1 表面态 概念(理想表面和实际表面), ),受主表面 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,表面电势,表面空间 多子堆积, 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) 平带,多子耗尽,少子反型)
理想MIS结构的C MIS结构的 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, MIS结构的 理想MIS结构的3个条件, 各种情形(积累,平 耗尽,强反型,高频) 带,耗尽,强反型,高频) MIS结构的 结构的C 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 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 二氧化硅系统的性质 存在的4 存在的4种形式电荷
2 深能级杂质 概念、形成、 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, 概念、导带底和价带顶状态密度表达式(k=0, 等能面为球面) 等能面为球面) 2 费米能级 费米分布函数、 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、 简并半导体和非简并半导体、导带电子浓 价带空穴浓度、 度、价带空穴浓度、载流子浓度的乘积
6 载流子的扩散运动
基本概念(扩散、扩散流密度、扩散定律、 基本概念(扩散、扩散流密度、扩散定律、扩散长 扩散速度、扩散电流密度); );扩散方程是研究半 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, 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。 扩散方程及其应用;掌握扩散电流密度的计算方法。
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 光生伏特效应及光电池的基本原理, 池的伏安特性,了解光生伏特效应的基本应用。 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 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
漂移运动、漂移速度、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、 载流子散射的概念、散射几率、电离杂质散 晶格散射(声学波和光学波)、 )、其他散射 射、晶格散射(声学波和光学波)、其他散射 电导率、 3 电导率、迁移率和平均自由时间的关系
Fra Baidu bibliotek9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 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。 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、 吸收系数、消光系数、反射系数、透射系数等 光学参数的意义; 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; 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
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
载流子的漂移运动、 1 载流子的漂移运动、迁移率
4 金属和半导体接触的整流理论 接触整流特性( ),电流 电压特性( 电流- 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) 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 pn结的异同性 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
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、 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、 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 直接复合、间接复合、 素对非平衡载流子寿命的影响、 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、 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