半导体物理

半导体物理,第1张

从能量的角度:费米能级是化学势,定义为系统增加一个电子引起自由能的变化。热平衡时由于吉布斯函数取极值,那多元系的化学势必须相同,也就是说费米能级相同。

从电子填充的角度:由于电子能级填充满足费米狄拉克分布,那么大于0K情况下填充概率为0.5时的能量就是费米能级。这是半导体中常用考虑的角度。

接触时由于电子能量的差异,电子会从费米能级高的地方流向费米能级低的地方。那么,费米能级低的地方由于负电势-V的存在,整体能量上升U=(-e)(-V)=eV,直到费米能级平齐,此时接触电势差V等于功函数之差。

当接触时费米能级对齐,半导体的结区能带弯曲。能带弯曲同样可以有两种理解方式:

从能量的角度:

从电子填充的角度:假设电子从半导体跑向金属表面,半导体表面电荷减少导致费米能级会更接近于价带。也就是说导带和价带会往上弯曲。

从能量的角度:正电荷分布于半导体表面,建立一个从半导体体内到界面的电场,因此表面电势相对于体内更低,能带向上弯曲。

学好半导体物理的方法:

1、要学好半导体物理,首先需要一些经典的教材。比如石民先生写的《半导体器件物理》,估计所有学半导体的同学都听说过。

2、要学好半导体器件物理,需要掌握好的学习方法,尤其是PN结理论。其中,内置电场、电势、耗尽区宽度等公式的推导和严密的逻辑体系值得仔细推敲和反复研究,这是后面三极管和MOS晶体管的基础。

3、学好一门课就是听课,真正学好一门课就是讲课。如果老师给机会做一些专题的小讲座,我们一定要珍惜和欣赏。

4、需要使用TCAD工具模拟具体的器件,观察各种参数对器件性能的影响,检查器件的具体 *** 作,形成直观的印象。

研究半导体中的电子状态是以固体电子论和能带理论为基础,主要研究半导体的电子状态,即能带结构、杂质和缺陷的影响、电子在外电场和外磁场作用下的输运过程、半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等。

请再把你要问的问题说清楚."也一起随着上升或下降了",这句话,不能理解.你前面说的对呀,存在电场就是有附加势能.重复一下你的反例? 电场能够使空间电势变化,没有电场电势不变化.电势的绝对值是没有意义的,所以半导体中无电场部分必然是"近邻"半导体区域中电势的延伸(就是和最近邻等势),所以由于结中电势的变化,导致pn两侧产生电势差.而"结"是维持两侧电势差的原因.所以你的理解,有电场电势才变化,本身是对的,但你用错了,因为这意味着无电场电势不变化,变化指的是,都无电场的那部分区域的电势比较,无变化.


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