半导体物理复习教案讲述.ppt

6.3.2 势垒电容 －突变结势垒电容 扩 散 电 容 (耗尽层近似) 平行板电容 NB：轻掺杂浓度 突变结 轻掺杂浓度 耗尽层近似 反向适用 －突变结（正向偏压） 考虑势垒区中的载流子作用 第六章 pn结 -几点说明 1突变结势垒电容和结面积以及轻掺杂一边的杂质浓度的平方根成正比 2 突变结势垒电容与VD-V的平方根成反比 6.4 p-n结的击穿 6.4.1 雪崩击穿 影响因素：E、XD 6.4.2 齐纳击穿（隧道击穿） 隧穿几率 T↑ Eg↓ P ↑ VBR ↓负温度系数 重掺杂Ge、Si p-n结 VBR 4Eg/q 6Eg/q 齐纳 雪崩 隧道击穿要求一定的NV。N小V大，雪崩击穿；N大V小，隧道击穿。 第七章 金属和半导体的接触 第七章 9.1 金半接触的能带图 9.1.1 功函数和电子亲合能 功函数： －真空能级与费米能级之差 电子亲和能χ：真空能级与导带底之差 E0：真空能级 真空中静止电子的能量 En 第七章 9.1.2 接触电势差 D 1 （Wm Ws） 肖特基势垒 D → 0 D 接触电势差 表面势：半导体表 面和体内的电势差 阻挡层： 高阻，整流 反阻挡层： 低阻，欧姆 整流 欧姆 欧姆 整流 D = 0 第七章 9.2.4 镜像力影响 电子总电势能 第七章 9.2.5 隧道效应影响 临界厚度xc xc d 可见，镜像力和隧道效应引起的势垒降低量随反向电压的增大而缓慢增大，当反向电压较高时势垒的降低变得明显。因此，这两者对反向特性影响比较显著。 * * * * * 第三章 3.2.2 本征半导体的费米能级位置 本征费米能级(n=p取对数得到) （禁带中线） 本征费米能级Ei基本上在禁带中线处 弱 强 过渡 本征 一般地，NCND由上式看出，ND越大，Ef越接近导带EC；T越大，Ef越接近本征费米能级Ei。 －杂质能级的分布函数 3.3 杂质半导体中的载流子统计 第三章 N型半导体中的电子浓度随温度的变化关系 第三章 Ef~ ND（强电离，室温） －费米能级：反应半导体导电类型和掺杂水平 ND高 强n 型 ND低 弱n 型 NA低 弱P 型 NA高 强P 型 ND≈NA 本征型 第三章 3.4.1 简并半导体的载流子浓度 －单一杂质，n 型半导体，处于强电离区（饱和区） 费米积分 简并半导体不适用！ 3.4简并半导体 －简并判据 Semiconductor Physics 第四章 半导体的导电性 Semiconductor Physics 4.1.2 半导体的电导率和迁移率 强n 型，np 强p 型，pn 本征 迁移率 电导率 Semiconductor Physics 4.2.1 平均自由时间及其与迁移率的关系 －平均弛豫时间（自由时间）τ的物理意义 载流子的自由时间有一个统计分布，但简单地可以认为所有电子从时间t=0 开始被加速“自由”地运动，平均来说当t=τ时，电子受到一次散射。 Semiconductor Physics 4.2.2 载流子的主要散射机制 散射的原因：周期势场被破坏（晶体偏离理想） 微扰势ΔV 1. 电离杂质中心散射 库仑力的作用，弹性散射 声子是一种准粒子，它既有能量又有动量. 电子受晶格振动的散射---电子与声子的散射 （吸收或释放一个声子） （格波） 2. 晶格振动散射(声子散射) Semiconductor Physics 4.3 迁移率与杂质浓度和温度的关系 4.3.1 迁移率与杂质浓度和温度的关系 电离杂质散射 声学波散射 Semiconductor Physics 4.3.2 电阻率与杂质浓度的关系 n 型 p 型 本征 重掺杂：不完全电离；N增加，μ减小偏离直线关系 Semiconductor Physics 4.3.2 电阻率与温度的关系 杂质半导体 载流子来源 迁移率因素 杂质电离1 本征激发2 电离杂质散射3 晶格散射4 第一章 思考题 什么是迁移率？迁移率的影响因素有哪些？ 第五章 非平衡载流子 第五章 非平衡载流子 5.2.2 准费米能级 －τ与Et能级位置的关系 净复合率U= 简单假设rn= rp= r，则 当Et= Ei时，U极大 当|Et－Ei| kT时，U→0 深能级---有效的复合中心 双曲余弦 5.3 陷阱效应 5.3.1 陷阱现象 Δp ≠Δn Δp =Δn+Δnt 若Δnt 0，电子陷阱作用 若Δnt 0，空穴陷阱作用 有效的陷阱：在Nt较低的条件下，Δnt Δn（Δp）. 杂质能级积累非平衡载流子的作用称为陷阱效应 5.3.2 成为陷阱的条件 成为有效电子陷