半导体问题

有效质量指电子或者空穴运动中表现出来的静止质量，反映在迁移率上。迁移率大就意味着有效质量小。

实际测试主要利用电子回旋共振的方法测定有效质量。当然，如果你有具体的能带结构，可以利用求能带顶或底的二次微分的倒数来求得有效质量。

杂质主要有几种，一种是掺杂杂质，包括施主和受主，如P，As(施主），B,Ga（受主）；第二种是复合中心杂质，例如金等，可以通过加入这些材料在禁带内部形成杂质能级提高复合速度。

缺陷，主要包括点缺陷（原子空位），位错和层错。

杂质能级不一定都位于禁带之中，利用类氢模型可以计算杂质能级的位置。

一般来说有：Ec-Ed=13.6eVxm*/(me2) 其中m*为电子有效质量，m为电子质量，e为半导体介电常数。

在半导体物理中电子的迁移率与哪些因素有关？迁移率和单位载流子的电荷量、载流子的平均自由时间和载流子有效质量有关。迁移率=电荷量乘自由时间×有效质量。平均自由时间是指载流子受晶格两次散射中间的时间,即外电场下自由加速的时间。迁移率是单位电场强度下所产生的载流子平均漂移速度。迁移率代表了载流子导电能力的大小，它和载流子（电子或空穴）浓度决定了半导体的电导率。迁移率与载流子的有效质量和散射概率成反比。载流子的有效质量与材料有关，不同的半导体中电子有不同的有效质量。如硅中电子的有效质量为0.5m0（m0是自由电子质量），砷化镓中电子的有效质量为0.07m0。空穴分重空穴和轻空穴，它们具有与电子不同的有效质量。半导体中载流子在低温下主要受到缺陷和杂质的散射，高温下主要受到由原子晶格振动产生的声子的散射。散射越强，迁移率越低。

---