固体与半导体物理平衡状态下的半导体(编辑修改稿)

固体与半导体物理平衡状态下的半导体(编辑修改稿)内容摘要：

的统计分布 热平衡载流子－热平衡状态时的导带电子和价带空穴 载流子的产生和复合达到动态平衡 –平衡状态 载流子的复合过程 对于自由电子 222kE m      3 / 2 1 / 223 22d G VZ E m EdE 导带底附近的状态密度      3 / 2 1 / 2*23 22c n cd G VD E m E EdE   价带顶附近的能量函数 22*2V pKEE m22*() 2V pkE k E m价带顶附近的状态密度       2/1V2/3*p32v EEm22 VED  二 .状态密度 导带底附近的能量函数 22*() 2c nkE k Em22*2c nkEE m状态密度 三 .载流子的统计分布 在热平衡状态下，能量为 E的量子态被电子占据的几率   1e xp( ) 1e FBfE EEKT 电子的费米分布 FBE E k T   e x p ( ) e x p ( )FBBBEE Ef E AK T K T  电子的玻尔兹曼分布   11e xp( ) 1e FBfE EEKT 空穴的费米分布  1 e x p ( ) e x p ( )FBBBEE Ef E BK T K T  FBE E k T 空穴的玻尔兹曼分布 、轻掺杂半导体用玻尔兹曼分布函数描述 非简并半导体 本征半导体 n型半导体 P型半导体 FBE E k T  FBE E k T 满足 简并半导体 n型半导体 p型半导体 四 .热平衡载流子浓度 0n 0 Nn V考虑： （ 1）能带中能级连续分布，用 （ 2）用导带底附近的状态密度 代替导带的状态密度 ()CDE（ 3）非简并半导体服从玻尔兹曼分布 0 Nn V 1 dNV     /1 CCEBcE f E D E dEV    3 / 2 1 / 2*231 2 e x p ( )2CFnCE BEEV m E E d EV k T   * 3 / 20 22 ( ) e x p ( )2 n B C FBm k T E EnkT* 3 / 222 ( )2 nBCm k TN 令 ： 0 e x p ( )CFcBEEnN kTCN 导带有效状态密度 ()BfE : Ca N E与 无 关 ， 与 T 有 关: ( )b D E EC 与 有 关 ， 与 T 无 关 *3 / 20 22 ( ) e x p ( )2pB FvBm k T EEpkT* 3 / 222 ( )2 pBvm k TN 令0 e x p ( )FvvBEEPNkT 00np00 e x p ( ) e x p ( )gCVC V C VBBEEEn p N N N Nk T k T    热平衡状态下的非简并半导体的判据式 vN价带有效状态密度 五 .本征半导体的费米能级和载流子浓度 iE00 pn 电中性条件 e x p ( ) e x p ( )C F F。