求 半导体物理与器件 尼曼 第四版 的pdf版教材

半导体物理与器件.pdf

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把在pn结附近的电离施主和电离受主所带电荷称为空间电荷。它们所存在的区域称为空间电荷区。（电离施主和电离受主就是离子）

在pn结的空间电荷区中能带发生弯曲，这是空间电荷区中电势能变化的结果。因能带弯曲，电子从势能低的n区向势能高的p区运动时，必须克服这一势能“高坡"，才能达到p区；同理，空穴也必须克服这一势能“高坡"，才能从p区到达n区，这一势能“高坡，通常称为pn结的势垒，故空间电荷区也叫势垒区。

势垒区中势能比n区导带底高0．1eV处，价带空穴浓度为p区多数载流子的10^-10倍，而该处的导带电子浓度为n区多数载流子的1/50。一般室温附近，对于绝大部分势垒区，其中杂质虽然都已电离，但载流子浓度比起n区和p区的多数载流子浓度小得多，好像已经耗尽了。所以通常也称势垒区为耗尽层，即认为其中载流子浓度很小，可以忽略，空间电荷密度就等于电离杂质浓度。

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参考资料：《半导体物理》 刘恩科 第七版

通常半导体材料都是单晶材料。单晶材料的电学特性——化学组成，原子排列。

半导体——元素半导体（IV四价，Si Ge），化合物半导体（V，III三价五价；IV）

单晶——空间晶格——BCC,SC,FCC晶格类型——晶格结构/晶格尺寸（晶格常数）——原子体密度（计算方法见示例）——晶面和米勒指数——最近间距，原子的面密度——Si的金刚石结构

为什么原子集合倾向于特定的晶格结构：热平衡系统的总能量趋于达到某个最小值。

原子间的相互作用可以用量子力学描述

原子价键（最外层电子）

离子键——共价键——金属键——范德华键（电偶极子）

固体中的缺陷和杂质——很大程度上影响电学性能

固有缺陷——热振动（热能——温度的函数）

点缺陷：空位缺陷，填隙缺陷，弗仑克尔缺陷（空位和填隙离得很近）

线缺陷：

杂质：替位杂质，填隙杂质

掺杂：杂质扩撒，离子注入。

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