《半导体物理》PPT课件 闫欣 东北大学

 
课件内容： 
半导体中的电子状态 
理解半导体单晶材料中的电子状态以及运动规律。 
1.1 半导体的晶格结构和结合性质 
1.1.1 晶体结构 
1.1.2 晶列与晶面 
1.1.3 晶体的结合 
1.1.4 典型半导体的晶体结构 
1.2 半导体的电子状态和能带 
1.2.1 原子的能级和晶体的能带 
1.2.2 半导体中电子的状态和能带 
1.2.3 导体、半导体、绝缘体和能带 
1.3 半导体中电子运动 有效质量 
1.3.1 半导体中 E(k)与k 的关系 
1.3.2 半导体中电子的平均速度 
1.3.3 半导体中电子的加速度 
1.3.4 有效质量的意义 
半导体中杂质和缺陷能级 
理解存在于半导体中的杂质和缺陷，初步理解杂质和缺陷对半导体性质的影响。 
2.1 硅、锗晶体中的杂质能级 
2.1.1 替位式杂质 间隙式杂质 
2.1.2 施主杂质、施主能级 
2.1.3 受主杂质、受主能级 
2.1.4 浅能级杂质电离能的简单计算 
2.1.5 杂质的补偿作用 
2.1.6 深能级杂质 
2.2 硅、锗晶体中的杂质能级 
2.3 缺陷和位错能级 
2.3.1 点缺陷 
2.3.2 位错 
半导体中载流子的统计分布 
掌握计算热平衡载流子浓度以及求得它随着温度变化的规律。 
3.1 状态密度 
3.1.1 k空间中量子态的分布 
3.1.2 状态密度 
3.2 费米能级和载流子的统计分布 
3.2.1 费米和玻耳兹曼分布函数 
3.2.2 导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度 
3.3 本征半导体的载流子浓度 
3.4 杂质半导体的载流子浓度 
3.4.1 在低温弱电离区杂质半导体的载流子浓度的计算 
3.4.2 在强电离区杂质半导体的载流子浓度的计算 
3.4.3 在过渡区杂质半导体的载流子浓度的计算 
半导体的导电性 
理解载流子在外加电场作用下的漂移运动，掌握半导体的迁移率、电导率、电阻率随温度和杂质浓度的变化规律。 
4.1 载流子的漂移运动和迁移率 
4.2 载流子的散射 
4.2.1 电离杂质的散射 
4.2.2 声学波和光学波 
4.2.3 晶格振动的散射及其他散射机构 
4.3 迁移率与杂质浓度和温度的关系 
4.4 电阻率及其与杂质浓度和温度的关系 
非平衡载流子 
理解非热平衡载流子浓度以及求得它随着温度变化的规律，复合运动和扩散运动对半导体性质的影响。 
5.1 非平衡载流子的注入与复合 
5.2 非平衡载流子的寿命 
5.3 准费米能级 
5.4 复合理论 
5.4.1 直接复合 
5.4.2.1 间接复合（1） 
5.4.2.2 间接复合（2） 
5.4.3 俄歇复合 
霍尔效应 
理解半导体在电场和磁场中表现出来的霍尔效应以及霍尔效应在测速中的应用。 
6.1 一种载流子的霍尔效应 
6.2 两种载流子的霍尔效应 
半导体热管理器件 
理解半导体热管理器件的应用。 
7.1 半导体热管理器件1 
7.2 半导体热管理器件2 
7.3 半导体热管理器件3 
7.4 半导体热管理器件4 
7.5 半导体热管理器件5