半导体物理复习提纲.ppt

第1章 半导体中的电子状态,1 周期势中的电子状态、能带 电子共有化运动、能带、确定电子运动的薛 定谔方程、布洛赫函数、布里渊区 2 半导体中电子的运动、有效质量 几个关系式（能量、速度、动量），有效质 量（概念、意义），能带论解释绝缘体、半 导体和金属的导电机理 3 空穴（概念、特点、意义）,4 回旋共振 k空间等能面、实验原理及条件、等能面 的形状与有效质量的关系 5 半导体能带结构 硅的导带和价带结构,第2章半导体中杂质和缺陷能级,1 硅锗中的杂质能级 间隙式杂质、替位式杂质 施主杂质（正电中心、施主电离、中性态 或束缚态、施主电离能、施主能级、 n型 半导体）、受主杂质（负电中心、受主电 离、受主电离能、受主能级、 p型半导体） 浅能级、浅能级杂质 杂质补偿、高度补偿,2 深能级杂质 概念、形成、特点 3 化合物半导体中的杂质能级 等电子杂质、等电子陷阱 4 半导体中的缺陷能级 点缺陷特点及影响,第3章 半导体中载流子的统计分布,1 状态密度 概念、导带底和价带顶状态密度表达式（k=0，等能面为球面） 2 费米能级 费米分布函数、费米能级定义和物理意 义、波尔兹曼分布函数 3载流子的统计分布 简并半导体和非简并半导体、导带电子浓 度、价带空穴浓度、载流子浓度的乘积,4 本征半导体的载流子浓度 电中性条件、本征费米能级、本征载流子浓度 5杂质半导体的载流子浓度 多数载流子和少数载流子（多子和少子）的概念； 计算室温下载流子浓度和费米能级（n型和p型）； 在掺杂浓度一定情况下，能够解释多子浓度和费米 能级随温度变化关系。 掌握饱和区和过渡区的载流子浓度和费米能级表达式 杂质基本上全部电离的条件,6一般情况下地载流子统计分布 同时含有施主杂质和受主杂质情况下电中性方程 的一般表达式 分析和计算半导体的载流子浓度和费米能级 7 简并半导体 简并半导体的载流子浓度；简并化条件； 简并时的杂质浓度,第4章 半导体的导电性,1 载流子的漂移运动、迁移率 漂移运动、漂移速度、迁移率、几个重要的公 式，欧姆定律的微分形式 2 载流子的散射 载流子散射的概念、散射几率、电离杂质散 射、晶格散射（声学波和光学波）、其他散射 3 电导率、迁移率和平均自由时间的关系,4 迁移率与杂质浓度和温度的关系 5 电阻率与杂质浓度和温度的关系 6 强电场效应 定性解释强电场下欧姆定律发生偏离的原因；平 均漂移速度与电场强度的关系；耿氏效应,第5章 非平衡载流子,1 非平衡载流子的注入 非平衡状态、非平衡载流子、小注入、注入条 件、注入使半导体产生附加电导率 2 非平衡载流子的复合和寿命 非平衡载流子的复合、复合率、净复合率、产生 率、非平衡载流子的寿命 3 准费米能级 概念、准费米能级与费米能级的关系,4 复合理论 直接复合、间接复合、表面复合机理以及各种因 素对非平衡载流子寿命的影响、有关的基本概 念、金在硅中起的作用 5 陷阱效应 机理、陷阱、陷阱中心、电子陷阱、空穴陷 阱、陷阱中心和复合中心的区别,6 载流子的扩散运动 基本概念（扩散、扩散流密度、扩散定律、扩散长 度、扩散速度、扩散电流密度）；扩散方程是研究半 导体非平衡载流子运动规律的重要方程，因此要掌握 扩散方程及其应用；掌握扩散电流密度的计算方法。 7 载流子的漂移运动，爱因斯坦关系 能导出爱因斯坦关系式并应用 8 连续性方程 应用连续性方程解决具体问题,第6章 pn结,1 pn结及其能带图 空间电荷区、平衡pn结、势垒区；理解pn结的 形成原因；平衡pn结能带图 2 pn结电流电压特性 非平衡pn结能带图,第7章 金属和半导体接触,1 金属和半导体的功函数 金属功函数，半导体功函数，电子亲和能 2 金属与半导体接触 金属与n(p)型半导体接触能级图，阻挡层与反阻挡层 3 表面态对接触势垒的影响,4 金属和半导体接触的整流理论 接触整流特性（n，p），电流电压特性（扩 散理论和热电子发射理论的适用范围) 5 肖特基势垒二级管 与pn结的异同性 6 欧姆接触的概念,第8章 半导体表面与MIS结构,1 表面态 概念（理想表面和实际表面），受主表面态和施主表面态 2 表面电场效应 表面空间电荷层，表面电势，表面空间 电荷层几种状态的定性分析 （多子堆积， 平带，多子耗尽，少子反型）,3 理想MIS结构的C-V特性 理想MIS结构的3个条件， 各种情形（积累，平 带，耗尽，强反型，高频） 4 MIS结构的C-V特性 金属和半导体的功函数差，绝缘层中电荷 ，平 带电压 5 硅二氧化硅系统的性质 存在的4种形式电荷,第9章 异质结,1异质结种类及其能带图 异质结的基本概念（同型、反型）；理解突 变异质结的能带图及界面态对异质结能带图的 影响；晶格失配是产生界面态的主要原因。,第10章半导体的光学性质和光电与发光现象,1 半导体的光吸收 吸收系数、消光系数、反射系数、透射系数等 光学参数的意义；本征半导体吸收特点及直接跃 迁和间接跃迁的特点 ；熟悉其它吸收机构产生 吸收的机理 2 半导体的光电导 定态光电导及其弛豫过程和弛豫时间的关系；了 解复合和陷阱对光电导的影响,