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文档介绍：
主要内容为:半导体的晶格结构和电子状态;杂质和缺陷能级;载流子的统计分布;载流子的散射及电导问题;非平衡载流子的产生、复合及其运动规律; pn 结;金属和半导体的接触;半导体表面及 MIS 结构;半导体异质结构;半导体的光、热、磁、压阻等物理现象和非晶态半导体。可作为高等学校电子科学与技术类微电子技术、半导体器件,以及集成电路设计等专业学生的教材,也可供从事相关专业的科技人员参考。第1章半导体中的电子状态 1.1 半导体的晶格结构和结合性质 1.1.1 金刚石型结构和共价键 1.1.2 闪锌矿型结构和混合键 1.1.3 纤锌矿型结构 1.2 半导体中的电子状态和能带 1.2.1 原子的能级和晶体的能带 1.2.2 半导体中电子的状态和能带 1.2.3 导体、半导体、绝缘体的能带 1.3 半导体中电子的运动有效质量 1.3.1 半导体中 E(k) 与k 的关系 1.3.2 半导体中电子的平均速度 1.3.3 半导体中电子的加速度 1.3.4 有效质量的意义 1.4 本征半导体的导电机构空穴 1.5 回旋共振 1.5.1 k 空间等能面 1.5.2 回旋共振 1.6 硅和锗的能带结构 1.6.1 硅和锗的导带结构 1.6.2 硅和锗的价带结构 1.7 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的能带结构 1.7.1 锑化铟的能带结构 1.7.2 ***化镓的能带结构 1.7.3 磷化镓和磷化铟的能带结构 1.7.4 混合晶体的能带结构 1.8 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体的能带结构 1.8.1 二元化合物的能带结构 1.8.2 混合晶体的能带结构 1.9 Si1-xGex 合金的能带 1.10 宽禁带半导体材料 1.10.1 GaN 、 AlN 的晶格结构和能带 1.10.2 SiC 的晶格结构与能带习题参考资料第2章半导体中杂质和缺陷能级 2.1 硅、锗晶体中的杂质能级 2.1.1 替位式杂质间隙式杂质 2.1.2 施主杂质、施主能级 2.1.3 受主杂质、受主能级 2.1.4 浅能级杂质电离能的简单计算 2.1.5 杂质的补偿作用 2.1.6 深能级杂质 2.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物中的杂质能级 2.3 氮化镓、氮化铝、碳化硅中的杂质能级 2.4 缺陷、位错能级 2.4.1 点缺陷 2.4.2 位错习题参考资料第3章半导体中载流子的统计分布 3.1 状态密度 3.1.1 空间中量子态的分布 3.1.2 状态密度 3.1
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PN结第七次讨论课剖析
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讨论专题七
PN结及性能
主讲人：邢文轩
探讨第四个问题
与平衡PN结相比，讨论非平衡PN结在外加偏压：正向偏压和反向偏压情况下PN结的势垒高度和空间电荷区的变化情况。
平衡PN结中，存在着具有一定宽度和势垒高度的势垒区，其中相应地出现了内建电场；
每一种载流子的扩散电流和漂移电流互相抵消，没有净电流通过PN结；
相应地在PN结中费米能级处处相等。
当PN结两端有外加电压时，PN结处于非平衡状态，其中会发生什么变化呢？
当给PN结加上正向电压V后，会发生什么？势垒区的宽度和势垒高度怎么变化？
同理，当给PN结加上反向电压V后，会发生什么？势垒区的宽度和势垒高度怎么变化？
正在加载中，请稍后...定义/非线性元件
对 欧姆定律不适用的导体和器件 ，即电流和电压不成正比的电学元件叫做非 线性元件。非 线性元件是一种通过它的电流与加在它两端电压不成正比的电工材料，即它的阻值随外界情况的变化而改变。求解含有非线性元件的电路问题通常要借助U-I图像：在定性分析中，重点是掌握理论上的分析方法；而在定量计算中，一般求出的都只能是近似结果。
伏安特性曲线/非线性元件
简介非线性元件定义：在实际生活中，常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，这样画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线。某一个金属导体，在温度没有显着变化时，电阻是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。导体A.B的伏安特性曲线欧姆定律是个实验定律，实验中用的都是金属导体。这个结论对其它导体是否适用，仍然需要实验的检验。实验表明，除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气态导体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫做非线性元件。相关信息非线性元件二极管伏安特性曲线加在PN结两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线。如图所示：正向特性：u>0的部分称为正向特性。反向特性：u<0的部分称为反向特性。反向击穿：当反向电压超过一定数值U（BR）后，反向电流急剧增加，称之反向击穿。势垒电容：耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容Cb。变容二极管：当PN结加反向电压时，Cb明显随u的变化而变化，而制成各种变容二极管。如下图所示。平衡少子：PN结处于平衡状态时的少子称为平衡少子。非平衡少子：PN结处于正向偏置时，从P区扩散到N区的空穴和从N区扩散到P区的自由电子均称为非平衡少子。扩散电容：扩散区内电荷的积累和释放过程与电容器充、放电过程相同，这种电容效应称为Cd。结电容：势垒电容与扩散电容之和为PN结的结电容Cj。
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