第五章半导体 Semiconductor
第五章 半导体 Semiconductor Semiconductor
50引言 主要内容 半导体载流子的有效质量 杂质半导体 热平衡载流子分布 n半导体的光吸收 半导体界面特性 典型半导体材料的能带结构 学习提示 以下问题是难点,须认真学习和体会 有效质量的物理意义 n杂质对半导体费米能级及导电性的影响 半导体界面特性
5.0 引言 半导体载流子的有效质量 杂质半导体 热平衡载流子分布 半导体的光吸收 半导体界面特性 典型半导体材料的能带结构 主要内容 学习提示 以下问题是难点，须认真学习和体会 有效质量的物理意义 杂质对半导体费米能级及导电性的影响 半导体界面特性
5.1典型的半导体能带结构 金钢石结构和面心立方晶体的第一布里渊区示意图 Si的能带结构
金钢石结构和面心立方晶体的第一布里渊区示意图 5.1 典型的半导体能带结构 典型的半导体能带结构 Si的能带结构
5.1典型的半导体能带结构 理想半导体的能带结构 导带边 导带边 价带边 价带边 (b) 直接带隙半导体(a)和间接带隙半导体(b)能带示意图
直接带隙半导体 (a) 和间接带隙半导体 (b) 能带示意图 （a） （b） 5.1 典型的半导体能带结构 典型的半导体能带结构 理想半导体的能带结构
52电子的有效质量 一维情况 8 dk F=方 dk dk d e dk 1 d a F dt dadt dk dt h2 d%k 11d2E m h'dk 价带顶附近的有效质量量为负 导带底附近的有效质量为正 为了克服价劳顶电子有效质量负值的难,引入价带顶空穴的概念
dk d dk d vg ω −1 ε = = h 一维情况： F d k d dt dk d k d dkdt d dt dvg ) 1 ( 22 2 2 2 1 2 1 ε ε ε h = h = h = − − dt dk F = h 2 2 2 1 * 1 dk d m ε h = •价带顶附近的有效质量量为负 •导带底附近的有效质量为正 5.2电子的有效质量 电子的有效质量 为了克服价带顶电子有效质量负值的困难，引入价带顶空穴的概念