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文档分类:通信/电子

半导体中电子的费米统计分布.ppt


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半导体中电子的费米统计分布.ppt
文档介绍:
第五章、半导体电子论5.3半导体中电子的费米统计分布朱俊微电子与固体电子学院.半导体的基本能带结构本征半导体和杂质半导体半导体中电子的费米统计分布电导和霍耳效应非平衡载流子半导体电子论主要内容PN结MOS结构异质结ToomuchLimitedtime.半导体中电子的费米统计分布O.引言一.载流子的统计分布函数二.载流子浓度三.杂质激发四.本征激发.o.引言半导体——许多独特的物理性质半导体中电子的状态及其运动特点整流效应光电导效应负电阻温度效应光生伏特效应霍尔效应.T=0EvEcEgo.引言ConductionBandValenceBandConductionBandValenceBandT>0本征激发ConductionBandValenceBandEDEA原子能级能带允带禁带允带允带禁带回顾:半导体能带T>0T>0杂质激发在一定温度下,若没有其他外界作用,半导体中的导电电子和空穴是依靠电子的热激发作用而产生的载流子产生(本征激发、杂质电离)载流子复合热平衡.o.引言半导体的性质(导电性…)?载流子浓度随温度变化的规律如何计算热平衡载流子浓度1.允许的量子态按能量如何分布?2.电子在允许的量子态中如何分布?半导体的导电性强烈地随温度而变化 载流子浓度随温度变化引起Why?半导体中电子的费米统计分布.电子系统:服从费米-狄拉克统计但对金属和半导体,具体情况不同——在金属中,电子填充空带的部分形成导带,相应的费米能级位于导带中,EF以下能级几乎全满对于半导体(掺杂不太多),热平衡下,施主电子激发到导带中,同时价带中还有少量的空穴费米能级位于带隙之中EF-Ev>>kBT,Ec-EF>>kBT一、载流子的统计分布EF半导体导体EFEvEc.(1)电子在导带各能级分布的几率——导带中的电子接近经典玻耳兹曼分布——导带中每个能级上电子的平均占据数很小对导带中的电子,有:E-EF>Ec-EF>>kBT一般地:则一、载流子的统计分布.(2)价带中空穴占据的几率——能级不被电子占据的几率——空穴占据状态的E越低(电子的能量),空穴的能量越高,空穴平均占据数越小(电子占据数越大)一、载流子的统计分布对价带中的电子,有:EF-E>EF-Ev>>kBT则.——半导体中的导带能级和价带能级远离费米能量——导带接近于空的,满带接近于充满一、载流子的统计分布01/21电子在允许的量子态中如何分布?. 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.