半导体物理复习归纳

半导体的电子状态金刚石结构（Si、Ge）Si、Ge原子组成，正四面体结构，由两个面心立方沿空间对角线互相平移1/4个空间对角线长度套构而成。由相同原子构成的复式格子。闪锌矿结构（GaAs）3-5族化合

一、 半导体的电子状态 1、 SiGe 金刚石结构（、） 1/4 对角线互相平移 SiGe 、原子组成，正四面体结构，由两个面心立方沿空间个空间对角 线长度套构而成。由相同原子构成的复式格子。 2、 GaAs 闪锌矿结构（） 对角线 3-5 族化合物分子构成，与金刚石结构类似，由两类原子各自形成的面心立方沿空间 1/4 相互平移有一定离子键 个空间对角线长度套构而成。由共价键结合，。由不同原子构成 的复式格子。 3、 ZnS 纤锌矿结构（） 六方 与闪锌矿结构类似，以正四面体结构为基础，具有六方对称性，由两类原子各自组成的 排列双原子层堆积离子性占优 的而成。是共价化合物，但具有离子性，且。 4、 NaCl 氯化钠结构（） 1/2 棱方向平移 沿，形成的复式格子。 5、 原子能级与晶体能带 原子组成晶体时，由于原子间距非常小，于是电子可以在整个晶体中做共有化运动，导致能 级劈裂形成能带。 6、 脱离共价键所需的最低能量就是禁带宽度。价带上的电子激发为准自由电子，即价带电 子激发为导带电子的过程，称为本征激发。 7、 有效质量的意义 a. 有效质量为负说明晶格对粒子做负功 有效质量概括了半导体内部势场的作用（） b. 有效质量可以直接由实验测定 c. 能带越窄有效质量越大 k 有效质量与能量函数对于的二次微商成反比。，二次微商越小，。 8、 测量有效质量 的方法 回旋共振交变电磁场回旋频率共振吸收 。当角频率等于时，就可以发生。测出共振吸收时电 磁波的角频率和磁感应强度，就可以算出有效质量。为能观测出明显的共振吸收峰，要求样 纯度较高低温 品，且实验要在下进行。 9 、空穴 +q 价带中空着的状态被看成带正电的粒子，称为空穴。这是一种假想的粒子，其带正电荷， m* 而且具有正的有效质量。 p 10、 / 轻重空穴 重空穴：有效质量较大的空穴 轻空穴：有效质量较小的空穴 11、 间接带隙半导体 k 导带底价带顶不同值 和处于的半导体。 二、半导体中的杂质和缺陷能级 1、 晶胞空间体积计算 Si8r8 晶胞中有个硅原子，每个原子看做半径为的圆球，则个原子占晶胞空间的百分数： 1/42r 立方体某顶角的圆球中心与距此顶角体对角线长度处的圆球中心间的距离为，且等于 a1/4 边长为的立方体体对角线长（）的。 2、 杂质类型 间隙式 ：原子较小，存在于晶格原子间的间隙位置