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费米能级 电离能 为什么半导体的逸出功比金属的小

2020-10-06知识5

请问什么是简并半导体? 也即,简并半导体是指:费米能级位于导带之中或与导带重合;费米能级位于价带之中或与价带重合

简并半导体性质和非简并半导体性质的区别是什么 半导体发生简并对应一个温度范围:用图解的方法可以求出半导体发生简并时,对应一个温度范围。这个温度范围的大小与发生简并时的杂质浓度及杂质电离能有关:电离能一定时,杂质浓度越大,发生简并的温度范围越大;发生简并的杂质浓度一定时,杂质电离能越小,简并温度范围越大。简并半导体的载流子浓度:对于n型半导体,施主浓度很高,使费米能级接近或进入导带时,导带底附近底量子态基本上已被电子占据,导带中底电子数目很多的条件不能成立,必须考虑泡利不相容原理的作用。这时,不能再用玻耳兹曼分布函数,必须用费米分布函数来分析导带中电子的分布问题。这种情况称为载流子的简并化。发生载流子简并化的半导体称为基本半导体,对于p型半导体,其费米能级接近价带顶或进入价带,也必须用费米分布函数来分析价带中空穴的分布问题。简并时的杂质浓度:对n型半导体,半导体发生简并时,掺杂浓度接近或大于导带底有效状态密度;对于杂质电离能小的杂质,则杂质浓度较小时就会发生简并。对于p型半导体,发生简并的受主浓度接近或大于价带顶有效状态密度,如果受主电离能较小,受主浓度较小时就会发生简并。

离费米能级越近的是深能级还是潜能级 如果一个能带中的某一个能级的能量设为E,则该能级被电子占据的概率是符合一个函数规律的即为f(E),f(E)称为费米函数。当f(E)=1/2时,得出的E的值对应的能级为费米能级。一般近似的认为费米能级一下的能级都被电子所填充。浅能级指能量很靠近导带底的电子束缚态,或能量很接近价带顶的空穴束缚态。浅能级中的电子或空穴,在稍高的温度(如室温)就基本上电离而成为在导带中的自由电子和价带中的自由空穴,起导电作用。

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