简并半导体的简并

简并(或者退化)系统也就是表现出显著量子效应的量子系统，出现量子效应时的温度称为简并温度(退化温度)。相反，不呈现量子效应的系统就是非简并系统。 电子简并态概念的具体含义为：

①具有相同能量的多个态，即为简并状态(简并态)。例如Si半导体的价带顶附近处，轻空穴带和重空穴带重叠--简并，则有的轻空穴态与重空穴态具有相同的能量，它们就是简并态。

②电子状态的简并，从本质上来说，也就意味着是量子效应起作用的情况，同时，这也就意味着是需要考虑泡里不相容原理限制的情况。

③从电子按能量的分布来说，简并载流子遵从F-D分布函数而非简并载流子遵从B-E分布函数。这是量子效应的直接结果。因此对于非简并载流子可以简单地采用经典统计分布函数来讨论，但是对于简并载流子则必须采用复杂的量子统计分布函数来讨论。其中载流子遵从经典的Boltzmann统计分布的半导体就是非简并半导体。

对于导电的载流子--自由的电子和空穴，简并状态的概念也同样适用。具有简并状态的载流子就是简并载流子，相应的材料即为简并材料。 所有金属中载流子的状态就具有以上三个方面的含义，因此其中的载流子都是简并载流子，从而金属也就必然是简并材料。与简并态相反意义的状态，就是所谓非简并状态，相应的载流子和材料就是非简并载流子和非简并材料。

1、 简并半导体的载流子浓度：对于n型半导体，施主浓度很高，使费米能级接近或进入导带时，导带底附近底量子态基本上已被电子占据，导带中底电子书目很多， 的条件不能成立，必须考虑泡利不相容原理的作用。这时，不能再用玻耳兹曼分布函数，必须用费米分布函数来分析导带中电子的分布问题。这种情况称为载流子的简并化。发生载流子简并化的半导体称为基本半导体，对于p型半导体，其费米能级接近价带顶或进入价带，也必须用费米分布函数来分析价带中空穴的分布问题。 2、 简并时的杂质浓度：对n型半导体，半导体发生简并时，掺杂浓度接近或大于导带底有效状态密度；对于杂质电离能小的杂质，则杂质浓度较小时就会发生简并。对于p型半导体，发生简并的受主浓度接近或大于价带顶有效状态密度，如果受主电离能较小，受主浓度较小时就会发生简并。 对于不同种类的半导体，因导带底有效状态密度和价带顶有效密度各不相同。一般规律是有效状态密度小的材料，其发生简并的杂质浓度较小。 课程难点：半导体发生简并对应一个温度范围：用图解的方法可以求出半导体发生简并时，对应一个温度范围。这个温度范围的大小与发生简并时的杂质浓度及杂质电离能有关：电离能一定时，杂质浓度越大...

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感觉这样的提问没有什么意义哈

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