文档介绍：半导体物理学名词解释缩小版
能级十分密集,形成一个在能量上准连续的分克耳缺陷和只在晶体内形成空位而无间隙原子的半导体物理学名词解释布即能带。由不同的原子能级所形成的允许能带肖特基缺陷
1、直接复合:电子在导带与价带间直接跃迁而之间一般隔着禁止能带。陷阱(trap)半导体中能够俘获电子或空穴的晶引起非平衡载流子的复合。导带与价带根据能带理论,固体中的电子态能体缺陷或化学中心。热平衡时由缺陷或杂质引入
2、间接复合:指的是非平衡载流子通过复合中级分裂为一系列的带,在带内能级分布是准连续的能级,当半导体内引入非平衡载流子时,如果心的复合。的,带与带之间存在有能量间隙。在非导体中, 能级上电子数目增加则该能级具有俘获非平衡
3、俄歇复合:载流子从高能级向低能级跃迁发电子恰好填满能量较低的一系列能带,再高的各电子能力,该能级称为电子陷阱。反之若该能级生电子-空穴复合时,把多余的能量传给另一个带全部都是空的,在填满的能带中尽管存在很多上电子数目减少则该能级具有俘获空穴的能力称载流子,使这个载流子被激发到能量更高的能级电子,但并不导电。在导体中,则除了完全填满为空穴陷阱。当非平衡载流子落入陷阱后基本上去, 当它重新跃迁回到低能级时,多余的能的一系列能带外,还有只是部分地被电子填充上不能直接发生复合,而必须首先激发到导带或量常以声子的形式放出,这种复合称为俄歇复的能带,这种部分填充带中的电子
可以起导电作价带,然后才能通过复合中心而复合。在整个过合,显然这是一种非辐射复合。用,称为导带。半导体属于上述非导体的类型,程中,载流子从陷阱激发到导带或价带所需的
4、施主杂质:V 族杂质在硅、锗中电离时,能但满带与空带之间的能隙比较小。通常把半导平均时间比它们从导带或价带发生复合所需的平够施放电子而产生导电电子并形成正电中心,称体一系列满带中最高的能带称为价带,把半导体均时间长得多,因此陷阱的存在大大增加了从非它们为施主杂质或 n 型杂质。中一系列空带中最低的能带称为导带。平衡恢复到平衡
5、受主杂质:Ⅲ族杂质在硅、锗中能够接受电直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)态的弛豫时间。
子而产生导电空穴,并形成负点中心,所以称它和满带最大值在 k 空间中同一位置。电子要跃非简并半导体半导体中掺入一定量的杂质时,使们为受主杂质或 p 型杂质。迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能费米能级 Ef 位于导带和价带内,即 Ev + 3KT
6、多数载流子:半导体材料中有电子和空穴两带)只需要吸收能量。<= Ef <= Ec -3KT 时,半导体成为非简并的。种载流子。在 N 型半导体中,电子是多数载流间接带隙半导体材料(如 Si、Ge)导带最小值简并半导体(degeneracy semiconductor)半导子, 空穴是少数载流子。在 P 型半导体中,空穴(导带底)和满带最大值在 k 空间中不同位体重掺杂时,其费米能级有可能进入到导带或价是多数载流子,电子是少数载流子。置。形成半满能带不只需要吸收能量,还要改变带中,此时载流子分布必须用
费米分布描述,称
8、本征半导体:本征半导体就是没有杂质和缺动量。之为简并半导体。简并半导体有如下性质:陷的半导体。杂质电离能使中性施主杂质束缚的电子电离或使(1)杂质不能充分电离;(2)杂质能级扩展为
9、准费米能级:半导体中的非平衡载流子,可中性受主杂质束缚的空穴电离所需要的能量。杂质能带。如果杂质能带与导带或价带相连,则以认为它们都处于准平衡状态(即导带所有的电施主(donor)在半导体带隙中间的能级,能够禁带宽度将减小。
子和价带所有的空穴分别处于准平衡状态)。向晶体提供电子同时自身成为正离子的杂质称为本征半导体(intrinsic semiconductor)即纯对于处于准平衡状态的非平衡载流子,可以近似施主杂质。受主(acceptor)在半导体带隙中净半导体,其载流子浓度随温度增加呈指数规律地引入与 Fermi 能级相类似的物理量——准间的能级,能接受电子同时自身成为负离子的杂增加。
Fermi 能级来分析其统计分布;当然,采用准质称为受主杂质。费米面:将自由电子的能量E等于费米能级EfFermi 能级这个概念,是一种近似,但确是一种杂质能级(impurity level)由于杂质的存在,的等能面
较好的近似。基于这种近似,对于导带中的非平半导体材料中的杂质使严格的周期性势场受到破状态密度:在能带中方能量E附近每单位能量间衡电子,即可引入电子的准 Fermi 能级;对于坏,从而有可能产生能量在带隙中的局域化电子隔内的量子数。
价带中的非平衡空穴,即可引入空穴的准 Fermi 态, 称为杂质能级。费米分布:大量电子在不同能量量子态上的统计