[理学]半导体物理总结-讲义.ppt

§ 5.3 PN结电容 5.3.1空间电荷区势垒电容 5.3.2 过剩少子的扩散电容 电容是描述电子系统电荷存储能力的物理量。电容定义为： 电子扩散电容 空穴扩散电容 总的扩散电容 比较扩散电容的大小 其中NE和NB是掺杂浓度 考虑n端相对于空穴扩散长度是宽的，而在p端相对于电子的扩散长度是短的，于是有： § 5.3 PN结电容 5.3.2 扩散电容（Diffusion Capacitance） § 5.4 PN结的击穿 PN结加高的反向偏置电压后，将可能发生击穿现象。 PN结中主要的击穿机制包括两类： A.雪崩击穿 B.齐纳击穿 反偏情形下的能带图为： 在高的反偏电压下，空间电荷区中的电场可以很高，可对载流子有大的的加速作用；另一方面，能带可以有很大的畸变，空间电荷区导带与价带的间距变窄。 第六章 金属/半导体（M/S）接触（Contact） 本章我们将介绍金属与半导体接触的能带特征以及载流子在M/S结构中的输运规律。 §6.1 金属/半导体接触和肖特基势垒 理想M/S接触的平衡能带图 理想肖特基（Schottky）势垒及其高度 §6.2 实际肖特基势垒高度的调制 M/S中的镜像力和镜像力引起的势垒降低 M/S接触中的界面（表面）态及其对势垒高度的调制 §6.3 肖特基二极管的偏置及其IV特性 肖特基二极管的偏置及其能带特征 偏置的肖特基二极管的电容特性 肖特基二极管的IV特性及其特征（多子输运） M/S的欧姆接触 半导体掺杂浓度很高使得隧穿几率很大 选择合适功函数的半导体和金属，使得电流流经M/S接触时不存在势垒 §6.5 异质结 6.5.1 异质结的形成 6.5.2 异质结的能带结构 6.5.3异质结的应用 第七章 金属/氧化物/半导体（MOS）结构 本章我们将介绍金属（Metal）与氧化物绝缘体（Oxide）、半导体（Semiconductor）构成的MOS结构相关理论方法，重点讨论各种偏置电压条件下，MOS结构的能带结构、电容特性 (C-V) 以及影响C-V特性的各种因素及相关理论方法。MOS结构是研究MOS基器件的基本性能特征和参数，如栅氧化层厚度、阈值电压、界面态就体缺陷态等的基本器件结构 §7.1 理想的MOS结构 § 7.2 MOS结构的CV特性 § 7.3 非理想（实际）MOS结构 §7.1 理想MOS结构 理想MOS结构在各种偏压（Vg）下的能带图和电荷分布情况 所加栅压 电荷分布 MOS结构中的电容特性 (n型) M O S +Q +Q 积累-g（VG0 ） M O S +Q -Q 电离施主 耗尽-e（小VG0 ） +Q M O S -Q 空穴 M O S 平带-f -Q M O S -Q 空穴 反型-a,b,c(低频) (VGVT) IIIA IIIB高频 耗尽／反型过渡处-d * 第-章 半导体中的基本性质 半导体的晶格结构 什么是半导体 晶体、多晶和非晶 晶体的周期性和对称性 晶体的晶向和晶面 Si、Ge晶体的金刚石结构 化合物半导体和闪锌矿结构 Si晶体的金刚石结构 半导体的晶格结构 Si、Ge等元素半导体结合形成晶体时，具有金刚石结构形式，它以四面体结构为基础构成。由两个面心立方套构而成，位于不同面心立方中的Si原子的性质并不等价，因此，金刚石结构，由复式格子组成。半导体Si晶体的这种晶体结构与其原子结合形成晶体时的结合方式有关。 半导体中的基本性质 2.2.1 固体的结合和化学键 2.2.2 Si原子结构和Si晶体的共价键结合 2.2.3 Si晶体的四面体结构 晶体的结构通常与原子结合形成晶体时的结合方式有关，本节将讨论固体结合形成晶体的结合方式和性质 半导体的结合性质 固体结合的化学键包括： 离子键 (Ionic Bonding) 金属键 (Metallic Bonding) 共价键 (Covalent Bonding) 范德瓦耳斯键 (van der Waals Bonding) § 2.2 半导体的结合性质 2.2.1 固体的结合和化学键 共价键 (Covalent Bonding) 2.2.3 Si晶体结合的四面体结构 薛定谔方程和原子的能级 半导体的能带 布洛赫定理和晶体的能带 固体的能带和K空间 存在半满的能带 电子占据能带或是全满或是全空 金属、半导体、绝缘体的能带 第一章 半导体中的基本性质 半导体中电子的状态 有效质量近似 半导体导电的能带论解释半导体的导电 半导体的导电载流子 有效质量近似及其意义 有效质量概括了晶体势场对电子运动的影响 半导体中的导电载流子 半导体的导带和电子载流子 半导体的价带和空穴载流子 杂质：在半导体晶体中引入的新的原子或离子 缺陷：晶体按周期性排列的结构受到破坏 半导体中的掺杂和杂质