
锗中掺锑,锑是五族元素,在锗中是施主杂质,锗的禁带宽度小于硅,由此断定室温下杂质全电离,因此电子浓度就是锑的掺杂浓度。由质量作用定理ni^2=p*n,电子浓度已经知道,就能算出空穴浓度。电导率的公式σ=n*μn*q+p*μp*q,计算电导率,求倒数就是电阻率。
少子的平均漂移速度就是指在电场作用下载流子单位时间移动的距离,这里漂移速度V=1cm/10^(-4)s=10^4cm/s,迁移率μ=V/E,然后根据爱因斯坦关系,扩散系数D=μkT/q,即可求出扩散系数。
其实半导体物理的计算多为套公式,只要熟悉每个名词背后的概念,将各个概念的关系能够联系起来做计算题就没什么问题了。
1.波尔兹曼统计与价带和导带上电子的分布状态并不能形成因果关系。也就是说价带和导带上的电子数量的多少并不是由波尔兹曼统计所左右的。他们与半导体的掺杂浓度、温度、半导体的导电类型有关。半导体是N型还是P型与其本身和掺杂的材料有关,大体上可以理解为,掺入施主杂质多则为N型,受主杂质多则为P型。
波尔兹曼统计是在不满足费米分布的量子态上适用的载流子统计分布。
“价带上电子基本上是满的,而导带上基本上是没有电子”----它的前提是在绝对零度时,可以这样认为。
2.单纯对于N或者P,半导体的导电本质是少数载流子导电,导带电子与价带空穴分别是导带和价带中的少子,它们决定了半导体的导电特性,所以在研究过程中多数只考虑少子。
3.产生与复合是两个相对的过程。例如:在平衡状态下,半导体内的电子-空穴的产生与复合保持着动态平衡,宏观电流为零。
4.你需要读懂《半导体物理》中空穴的定义。粗略的理解:导带中的每一个电子对应于价带中的一个空穴,它们都是带电粒子;而其他量子态则是电子-空穴对的状态,是不带电的。
这两个概率分别表示量子态被电子和空穴占据的概率,而不是电子和空穴出现的概率。主语不同。
需要注意的是,在特定情况下,不只是允带中才会出现电子和空穴,禁带中也会出现。如果继续学《半导体物理》,你会在接下来的章节中了解到。
希望对你有所帮助。
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