高等半导体物理与器件 高等半导体物理 高等半导体物理 与器件 与器件 第 第 4 4 章 章 平衡半导体 平衡半导体高等半导体物理与器件 2 本章内容 本章内容 半导体中的载流子 掺杂原子与能级 非本征半导体 施主和受主的统计学分布 电中性状态 费米能级的位置 小结高等半导体物理与器件 3 4.1 4.1 半导体中的载流子 半导体中的载流子 平衡状态 平衡状态 （ （ 热平衡状态 热平衡状态 ） ） 是指没有外界影响（如电压、电场、磁场或者温 度梯度等）作用于半导体上的状态。 载流子：在半导体内可以运动形成电流的电 子或空穴。 半导体两种载流子：导带电子和价带空穴； 半导体中电流大小取决于：载流子浓度，载流子 运动速度（定向的平均速度）。高等半导体物理与器件 4 理想的本征半导体：晶体中 不含杂质和晶格缺陷的纯净 半导体，其费米能级位于禁 带中心附近。 费米能级的位置需保证电子和 空穴浓度的相等。 若电子和空穴的有效质量相同 ，状态函数关于禁带对称。 普通半导体（Si ），E g kT ，导带电子和价带空穴的分布 可用玻尔兹曼近似代替。 f F (E)=1/2 g v (E)1- f
