半导体物理1-5章公式总结.doc

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电子有效质量：

能带极值附近电子速度：

浅能级杂质电离能的简单计算：

硅、锗的相对介电常数分别为16和12；锗，硅

导带底的状态密度：

硅，锗

价带顶的状态密度：

硅，锗

费米分布函数（对于能量为的一个量子态被电子占据的概率）：

玻耳兹曼分布函数（适用范围，）：

导带中的电子浓度：

价带中的空穴浓度：

本征半导体， 费米能级：

载流子浓度：

“单”杂质半导体，

电子（空穴）占据施主（受主）能级的概率：

施主（受主）能级上电子（空穴）浓度：

电离施主（受主）浓度：

n型 p型

电中性方程：

弱电离区

强电离区

， ，

过渡区

在有杂质补偿情况下，

n型 p型

极低温情况下

低温下，与“单”杂质半导体低温下弱电离相同

强电离，以

当（或）与相近时，（或）

载流子的漂移运动

，， 迁移率：

电导率：

， 半导体电导率：

半导体的主要散射机构：

1.电离杂质散射 （散射概率）

2.晶格震动散射 （声学波散射）

（光学波散射）

平均自由时间：

电子、空穴迁移率：

，

存在多种散射机构时：

，

随非平衡载流子注入产生的附加电导率：

单位时间单位体积内净复合消失的电子—空穴对数称为非平衡载流子的复合率。

准费米能级：

非平衡载流子越多，准费米能级偏离就越远。

直接复合：

，其中表示电子—空穴复合概率

分情况有：

当时，当

间接复合：

复合中心浓度，复合中心能级上电子浓度

电子俘获系数，电子激发概率，空穴俘获系数，空穴激发概率

①电子俘获率，②电子产生率，

③空穴俘获率，④空穴产生率，

有①+④=②+③，得

，在小注入情况下，寿命只取决于，，，；且主要分别由，，和决定。

（详见P137-P138）

陷阱效应：

杂质能级（施主、受主、复合中心或任何其它杂质能级）的积累非平衡载流子的作用。

（详见5.5）

载流子的扩散运动，稳态方程及其解：

，，

载流子的漂移扩散：

，，，

爱因斯坦方程：

，

连续性方程式：