如何理解半导体中的陷阱，什么能构成陷阱？

在半导体中的所谓深能级中心主要有陷阱和复合中心。

陷阱是俘获一种载流子的能力强、俘获另外一种载流子的能力弱的一种深能级中心，故陷阱具有存一种储载流子的作用。等电子陷阱是一种杂质原子，即它的价电子数目与晶体母体原子的价电子数目相等，故有“等电子”之称；例如GaAs中的氮原子，它有5个价电子，这与母体As原子的价电子数目相等，故它形成的深能级中心是一种陷阱。

复合中心是俘获两种载流子的能力差不多的一种深能级中心，故复合中心具有使一对载流子消失的作用。

一般，陷阱的能级在禁带中的位置较浅，而复合中心的能级较深。

1. n型半导体是因为载流子是negative的, 不能简单的说掺入了施主杂质, 因为有些情况下存在本征缺陷也会形成n型半导体. 陷阱可以看作能级, 但是不一定比施主能级低. 比如电子陷阱, 那么比施主能级高的就不被离化的施主填充, 如果比施主能级低的就首先被施主能级填充, 而在其未填满之前不会使得离化的电子首先成为导带的自由电子. 陷阱能级往往是材料本身的缺陷引起的, 因为杂质引起的通常成为施主或受主能级, 虽然有些深能级往往也会俘获载流子.

2. 你的思考是对的, 不是完全的被电子占据, 但是正是因为载流子服从e指数的分布, 可以认为在远大于费米能级kT个单位的范围外, 能级全部填充或者空余. 总之, 费米能级是电子填充能级的平均水平.

3. 陷阱不要状态密度表示, 一般用cm^-2eV^-1来表示, 称为陷阱态密度.

复合中心半导体中某些杂质和缺陷可以促进载流子复合，对非平衡载流子寿命的长短起决定性作用的杂质和缺陷称为复合中心。作为复合中心的杂质与缺陷一般在禁带中引入一个或几个深能级，它们既可以俘获电子又能俘获空穴，从而促进复合过程。

陷阱中心是一种深能级的杂质或缺陷。陷阱中心的特点就是俘获一种载流子的作用特别强，而俘获另一种载流子的作用特别弱，则陷阱中心具有存储一种载流子的作用。例如电子陷阱就起着存储电子的作用，空穴陷阱就起着存储空穴的作用。

一般来说，陷阱中心的能级深度要比复合中心能级的浅。

热平衡时由缺陷或杂质引入的能级上具有一定数量的热平衡电子，当半导体内引入非平衡载流子时，这些能级上的电子数目将发生变化，如果能级上电子数目增加则该能级具有俘获非平衡电子能力，该能级称为电子陷阱。反之若该能级上电子数目减少则该能级具有俘获空穴的能力称为空穴陷阱。

当非平衡载流子落入陷阱后基本上不能直接发生复合，而必须首先激发到导带或价带，然后才能通过复合中心而复合。在整个过程中，载流子从陷阱激发到导带或价带所需的平均时间比它们从导带或价带发生复合所需的平均时间长得多，因此陷阱的存在大大增加了从非平衡恢复到平衡态的弛豫时间。

百度百科  陷阱（物理学术语）

百度百科 复合中心

---