DP读书:半导体物理考试重点

2024-06-17 14:36

本文主要是介绍DP读书:半导体物理考试重点,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

半导体物理重点🥳🥳🥳

半导体中电子的状态和能带

半导体的单晶材料和其他固态晶体材料一样,是由大量原子周期性重复排列而成,而每个原子又包含原子核和许多电子。

半导体单晶材料中的带电子是指:半导体晶体中的大量电子。

晶体结构

  • 金刚石型结构【 S i Si Si】 面心立方【共价键】
  • 闪锌矿型结构【 G a A s GaAs GaAs】六角立方【混合键】

晶格常数

  • 0.53

绝缘体 ——> 禁带宽度与半导体差别较大

电子公有化运动

公有化是指电子可以在不同原子中的相似轨道上转移,原子的外层电子(高能级)势垒穿透概率较大,电子可以在整个固体中运动。

有效质量 m n ∗ m_n^* mn

半导体中的电子即使在没有外加电场的作用时,也要受到半导体内部原子及其他电子的势场作用。引入有效质量可以使问题变得简单,外力 f f f和电子的加速度联系起来,内部势场由有效质量加以概括。
1 m n ∗ = 1 ћ 2 ( d E 2 d K 2 ) \cfrac{1}{m_n^*}=\cfrac{1}{ћ^2}(\cfrac{dE^2}{dK^2}) mn1=ћ21(dK2dE2)

价带、满带:被电子填满的能带

导带、空带:被电子填充的能带【激发态能级构成,未激发时空着】

( E c − E v ) 称为禁带宽度 E g ,表示空穴所需的能量 (E_c-E_v)称为禁带宽度E_g,表示空穴所需的能量 (EcEv)称为禁带宽度Eg,表示空穴所需的能量

半导体中杂质和缺陷能级

  • 替为式杂质
  • 间隙式杂质

杂质半导体的导电机构

杂质半导体:

  • n型(n>p)电子浓度>空穴 电子导电为主
  • p型(n<p)电子浓度<空穴 空穴导电为主
N型半导体 杂质激发==》n型==》提供电子 施主能级donor
  • 施主能级:拥有较小束缚能的电子形成带负电的载流子
  • 😶‍🌫️形成过程描述:n型半导体Si、Ge等渗入少量五价的杂质元素(如P、As等)形成电子型半导体
P型半导体 空穴激发==》p型==》提供空穴 受主能级acceptor
  • P型半导体Si、Ge等渗入少量三价杂质元素(如B、Ga、In等)空穴型半导体。

👽👻导带中的费米浓度

n 0 p 0 = N c N v e − E c − E F k 0 T n_0p_0=N_cN_ve^{-\cfrac{E_c-E_F}{k_0T}} n0p0=NcNvek0TEcEF

= N c N v e − E g k 0 T =N_cN_ve^{-\cfrac{E_g}{k_0T}} =NcNvek0TEg

= N c N v e x p ( − E g k 0 T ) =N_cN_vexp({-\cfrac{E_g}{k_0T}}) =NcNvexp(k0TEg)

= n i 2 =n_i^2 =ni2

😶‍🌫️😶‍🌫️本征费米能级 E i E_i Ei

n 0 = N c e − E c − E F k 0 T n_0=N_ce^{-\cfrac{E_c-E_F}{k_0T}} n0=Ncek0TEcEF

p 0 = N v e − E F − E v k 0 T p_0=N_ve^{-\cfrac{E_F-E_v}{k_0T}} p0=Nvek0TEFEv

处于热平衡状态的载流子 n 0 n_0 n0(电子)和 p 0 p_0 p0(空穴) 称为热平衡载流子

🤷‍♀️状态密度 g ( E ) g(E) g(E)

状态密度 g ( E ) g(E) g(E),(能态密度),简称态密度。

求状态密度 g ( E ) g(E) g(E)的一般步骤,
E ( k ) = ћ 2 2 m n ∗ ( k x 2 + k y 2 ) E(k)=\cfrac{ћ^2}{2m_n^*}(k_x^2+k_y^2) E(k)=2mnћ2(kx2+ky2)

= ћ 2 2 m n ∗ k 2 =\cfrac{ћ^2}{2m_n^*}k^2 =2mnћ2k2

d E ∼ d Ω dE\sim d \Omega dEdΩ

d Z = 状态密度 × d Ω dZ=状态密度\times d \Omega dZ=状态密度×dΩ

g ( E ) = = d ( Z ) d ( E ) g(E)==\cfrac{d(Z)}{d(E)} g(E)==d(E)d(Z)

🫥🫥🫥电导率

σ = n q μ \sigma=nq\mu σ=nqμ

🤷‍♂️🤷‍♂️准费米能级

电子准费米能级——非平衡态不重合

空穴准费米能级——平衡态重合

😏复合方式

  • 光子复合
  • 声子符合
  • 俄歇复合

🐳🐳🐳爱因斯坦关系式

d n ( x ) d x = n 0 ( x ) q k 0 T d V ( x ) d x \cfrac{dn(x)}{dx}=n_0(x)\cfrac{q}{k_0T}\cfrac{dV(x)}{dx} dxdn(x)=n0(x)k0TqdxdV(x)

∣ E ∣ = − d V ( x ) d x |E|=-\cfrac{dV(x)}{dx} E=dxdV(x)

n 0 ( x ) μ n ∣ E ∣ = − D n d n 0 ( x ) d x n_0(x)\mu_n|E|=-D_n\cfrac{dn_0(x)}{dx} n0(x)μnE=Dndxdn0(x)


得, D n μ n = k 0 T q 得,\cfrac{D_n}{\mu_n}=\cfrac{k_0T}{q} 得,μnDn=qk0T


对于空穴, D p μ p = k 0 T q 对于空穴,\cfrac{D_p}{\mu_p}=\cfrac{k_0T}{q} 对于空穴,μpDp=qk0T

玻尔兹曼方程

E − E F > > k 0 T E-E_F>>k_0T EEF>>k0T 时,

f B ( E ) = e − E − E F k 0 T f_B(E)=e^{-\cfrac{E-E_F}{k_0T}} fB(E)=ek0TEEF
电子的玻尔兹曼分布函数——能量为 E E E的量子态被电子占据的几率

E < < E F E<<E_F E<<EF 时,
f B ( E ) = e − E − E F k 0 T f_B(E)=e^{-\cfrac{E-E_F}{k_0T}} fB(E)=ek0TEEF
电子的玻尔兹曼分布函数——能量为 E E E的量子态被电子占据的几率

这篇关于DP读书:半导体物理考试重点的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1069716

相关文章

hdu4826(三维DP)

这是一个百度之星的资格赛第四题 题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/contests/contest_showproblem.php?pid=1004&cid=500 题意:从左上角的点到右上角的点,每个点只能走一遍,走的方向有三个:向上,向下,向右,求最大值。 咋一看像搜索题,先暴搜,TLE,然后剪枝,还是TLE.然后我就改方法,用DP来做,这题和普通dp相比,多个个向上

2024年流动式起重机司机证模拟考试题库及流动式起重机司机理论考试试题

题库来源:安全生产模拟考试一点通公众号小程序 2024年流动式起重机司机证模拟考试题库及流动式起重机司机理论考试试题是由安全生产模拟考试一点通提供,流动式起重机司机证模拟考试题库是根据流动式起重机司机最新版教材,流动式起重机司机大纲整理而成(含2024年流动式起重机司机证模拟考试题库及流动式起重机司机理论考试试题参考答案和部分工种参考解析),掌握本资料和学校方法,考试容易。流动式起重机司机考试技

hdu1011(背包树形DP)

没有完全理解这题, m个人,攻打一个map,map的入口是1,在攻打某个结点之前要先攻打其他一个结点 dp[i][j]表示m个人攻打以第i个结点为根节点的子树得到的最优解 状态转移dp[i][ j ] = max(dp[i][j], dp[i][k]+dp[t][j-k]),其中t是i结点的子节点 代码如下: #include<iostream>#include<algorithm

读书摘录《控糖革命》

又到了每周推荐时间,这周末给大家推荐一本书《控糖革命》。身体是革命的本钱,只有保持健康的身体,才能保证持久的生产力,希望我的读者都可以身体健康,青春永驻。 推荐前,首先申明在《控糖革命》一书中,作者提出了一些颇具争议的观点,这些观点并没有经过系统的科学论证,但这并不妨碍我们从中获取一些有益的控糖建议。作者通过分享作者的个人经验和研究,为我们提供了一种全新的饮食理念,帮助我们更好地控制血糖峰值

hdu4865(概率DP)

题意:已知前一天和今天的天气概率,某天的天气概率和叶子的潮湿程度的概率,n天叶子的湿度,求n天最有可能的天气情况。 思路:概率DP,dp[i][j]表示第i天天气为j的概率,状态转移如下:dp[i][j] = max(dp[i][j, dp[i-1][k]*table2[k][j]*table1[j][col] )  代码如下: #include <stdio.h>#include

usaco 1.1 Broken Necklace(DP)

直接上代码 接触的第一道dp ps.大概的思路就是 先从左往右用一个数组在每个点记下蓝或黑的个数 再从右到左算一遍 最后取出最大的即可 核心语句在于: 如果 str[i] = 'r'  ,   rl[i]=rl[i-1]+1, bl[i]=0 如果 str[i] = 'b' ,  bl[i]=bl[i-1]+1, rl[i]=0 如果 str[i] = 'w',  bl[i]=b

hdu 2093 考试排名(sscanf)

模拟题。 直接从教程里拉解析。 因为表格里的数据格式不统一。有时候有"()",有时候又没有。而它也不会给我们提示。 这种情况下,就只能它它们统一看作字符串来处理了。现在就请出我们的主角sscanf()! sscanf 语法: #include int sscanf( const char *buffer, const char *format, ... ); 函数sscanf()和

软考系统规划与管理师考试证书含金量高吗?

2024年软考系统规划与管理师考试报名时间节点: 报名时间:2024年上半年软考将于3月中旬陆续开始报名 考试时间:上半年5月25日到28日,下半年11月9日到12日 分数线:所有科目成绩均须达到45分以上(包括45分)方可通过考试 成绩查询:可在“中国计算机技术职业资格网”上查询软考成绩 出成绩时间:预计在11月左右 证书领取时间:一般在考试成绩公布后3~4个月,各地领取时间有所不同

uva 10154 DP 叠乌龟

题意: 给你几只乌龟,每只乌龟有自身的重量和力量。 每只乌龟的力量可以承受自身体重和在其上的几只乌龟的体重和内。 问最多能叠放几只乌龟。 解析: 先将乌龟按力量从小到大排列。 然后dp的时候从前往后叠,状态转移方程: dp[i][j] = dp[i - 1][j];if (dp[i - 1][j - 1] != inf && dp[i - 1][j - 1] <= t[i]

uva 10118 dP

题意: 给4列篮子,每次从某一列开始无放回拿蜡烛放入篮子里,并且篮子最多只能放5支蜡烛,数字代表蜡烛的颜色。 当拿出当前颜色的蜡烛在篮子里存在时,猪脚可以把蜡烛带回家。 问最多拿多少只蜡烛。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <algorithm>#include <cs