第一篇：半導(dǎo)體物理第七章總結(jié)復(fù)習(xí)_北郵

第七章

一、基本概念

1.半導(dǎo)體功函數(shù):半導(dǎo)體的費(fèi)米能級EF與真空中靜止電子的能量E0的能量之差。

金屬功函數(shù)：金屬的費(fèi)米能級EF與真空中靜止電子的能量E0的能量之差 2.電子親和能:要使半導(dǎo)體導(dǎo)帶底的電子逸出體外所需的最小能量。3.金屬-半導(dǎo)體功函數(shù)差o:(EF)s-(EF)m=Wm-Ws 4.半導(dǎo)體與金屬平衡接觸平衡電勢差:

VD?Wm?Wsq

5.半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū) : 由于半導(dǎo)體中自由電荷密度的限制，正電荷分布在表面相當(dāng)厚的一層表面層內(nèi)，即空間電荷區(qū)。表面空間電荷區(qū)=阻擋層=勢壘層 6.電子阻擋層：金屬功函數(shù)大于N型半導(dǎo)體功函數(shù)（Wm>Ws）的MS接觸中，電子從半導(dǎo)體表面逸出到金屬，分布在金屬表層，金屬表面帶負(fù)電。半導(dǎo)體表面出現(xiàn)電離施主，分布在一定厚度表面層內(nèi)，半導(dǎo)體表面帶正電。電場從半導(dǎo)體指向金屬。取半導(dǎo)體內(nèi)電位為參考，從半導(dǎo)體內(nèi)到表面，能帶向上彎曲，即形成表面勢壘，在勢壘區(qū)，空間電荷主要有帶正電的施主離子組成，電子濃度比體內(nèi)小得多，因此是是一個(gè)高阻區(qū)域，稱為阻擋層。【電子從功函數(shù)小的地方流向功函數(shù)大的地方】

7.電子反阻擋層：金屬功函數(shù)小于N型半導(dǎo)體功函數(shù)（Wm

10.半導(dǎo)體表面勢: 取半導(dǎo)體體內(nèi)為參考電位，半導(dǎo)體表面的勢能Vs。.表面態(tài): 在半導(dǎo)體表面處的禁帶中存在著表面態(tài)，對應(yīng)的能級稱為表面能級。表面態(tài)一般分為施主型和受主型兩種。若能級被電子占據(jù)時(shí)呈中性，施放電子后呈正電性，成為施主型表面態(tài)；若能級空著的時(shí)候?yàn)殡娭行裕邮针娮雍髱ж?fù)電，則成為受主型表面態(tài)。一般表面處存在一個(gè)距離價(jià)帶頂為qf的能級，電子剛好填滿該能級以下所有表面態(tài)時(shí)呈電中性。電子填充了該能級以上部分則表面帶負(fù)

qVD??qVs?Wm?Ws 電，電子未填充滿該能級以下的所有能級則表面帶正電。

12.釘扎效應(yīng): 若表面態(tài)密度高，金屬半導(dǎo)體接觸時(shí)，電子充入或放出表面態(tài)，半導(dǎo)體表面形成與體內(nèi)符號相反的電荷、形成高度為2/3半導(dǎo)體禁帶寬度的表面勢壘，費(fèi)米能級釘住在表面中性能級上。

半導(dǎo)體電子逸出到金屬的勢壘高度基本不變，與半導(dǎo)體摻雜濃度、金屬功函數(shù)無關(guān)，只與表面中性能級位置有關(guān)。功函數(shù)差產(chǎn)生的接觸電勢差大部分降落在金屬表面與半導(dǎo)體表面之間，少部分降落在半導(dǎo)體表面勢壘區(qū)。

13.施主型表面態(tài): 電子占據(jù)時(shí)為電中性、無電子時(shí)帶正電的表面態(tài)為施主型表面態(tài)。

14.受主型表面態(tài): 無電子時(shí)為電中性，有電子時(shí)帶負(fù)電的表面態(tài)為受主型表面態(tài)。

15.表面中性能級: 價(jià)帶頂以上約1/3禁帶寬度處的能級是表面中性能級。16.表面態(tài)密度：

17.理想歐姆接觸: 非整流接觸，不產(chǎn)生明顯阻抗，不使半導(dǎo)體平衡載流子濃度發(fā)生顯著改變，線性對稱電流-電壓關(guān)系。

18.接觸電阻: 19.高低結(jié): N+N 結(jié)或 P+P 結(jié), 內(nèi)建電場從高雜質(zhì)濃度區(qū)指向低雜質(zhì)濃度區(qū)。20.肖特基勢壘二極管: 特點(diǎn)： <1>正向電流由半導(dǎo)體多子注入金屬形成，注入電子在金屬中不積累，直接漂移流走，高頻特性好；<2>正向?qū)妷?.3V左右，比PN結(jié)二極管低；<3>制作工藝簡單；<4>制作MS結(jié)構(gòu)后，不能有高于金屬-半導(dǎo)體合金溫度的工藝；

21.MS肖特基模型: 當(dāng)金屬和半導(dǎo)體接觸時(shí)，不考慮接觸界面狀態(tài)的影響，電子從功函數(shù)較小材料逸出到功函數(shù)較大材料，接觸面附近兩種材料表面狀態(tài)變化，產(chǎn)生阻止半導(dǎo)體多子繼續(xù)轉(zhuǎn)移的接觸電勢差，當(dāng)功函數(shù)差引起的電子轉(zhuǎn)移和接觸電勢差阻止轉(zhuǎn)移達(dá)到平衡時(shí)，金屬和半導(dǎo)體的費(fèi)米能級相等，形成穩(wěn)定的MS接觸勢壘。

22.MS巴丁模型:<1>表面態(tài)在禁帶中準(zhǔn)連續(xù)分布；<2>價(jià)帶頂以上約1/3禁帶寬度處的能級是表面中性能級。<3>平衡過程中，表面中性能級高于體費(fèi)米能級時(shí)，表面態(tài)放出電子帶正電，表面附近體內(nèi)帶負(fù)電，能帶下彎曲；表面中性能級低于體費(fèi)米能級時(shí)，電子充入表面態(tài)帶負(fù)電，表面附近體內(nèi)帶正電，能帶上彎曲；<4>若表面態(tài)密度很高，體費(fèi)米能級被“釘住”在表面中性能級，表面中性能級始終等于體費(fèi)米能級。

二、圖像

1.金屬-N型半導(dǎo)體接觸形成電子阻擋層情況下的能帶圖

2.金屬-N型半導(dǎo)體接觸形成電子反阻擋層情況下的能帶圖

3.正向偏壓下，金屬/N型半導(dǎo)體接觸能帶圖表示

4.金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸的基本結(jié)構(gòu)示意圖

三、論述題

1.擴(kuò)散理論模型對肖特基勢壘二極管電流-電壓關(guān)系的解釋 答：

擴(kuò)散理論在計(jì)算肖特基勢壘二極管的IV特性時(shí)，以“厚勢壘層”方式進(jìn)行，即根據(jù)電流密度的連續(xù)性，計(jì)算通過勢壘區(qū)任意點(diǎn)的電流密度，該電流密度包括擴(kuò)散和漂移，通過對整個(gè)勢壘區(qū)積分，將外加偏壓的作用考慮在電流中（勢壘區(qū)厚度時(shí)外加偏壓的函數(shù)），從而得到IV特性。

擴(kuò)散理論：半導(dǎo)體表面與金屬自由交換電子，即使在外加電壓下，半導(dǎo)體表面電子濃度始終等于表面平衡電子濃度，電流主要由因子exp(qV/k0T)-1決定。擴(kuò)散理論適合阻擋層寬度遠(yuǎn)大于載流子平均自由程（半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度很低）的情況

2.熱電子發(fā)射理論模型對肖特基勢壘二極管電流-電壓關(guān)系的解釋 答：

熱電子發(fā)射理論在計(jì)算肖特基勢壘二極管的IV特性時(shí)，以“薄勢壘層”方式進(jìn)行，通過計(jì)算垂直于MS接觸面、能量高于半導(dǎo)體勢壘頂點(diǎn)的電子濃度（這部分濃度與外加偏壓有關(guān)）得到電流密度與偏壓的關(guān)系。

熱電子發(fā)射理論：金屬電子進(jìn)入半導(dǎo)體的勢壘高度不隨外加電壓變化，其電子電流密度等于不加電壓時(shí)從半導(dǎo)體到金屬的電子電流密度（方向相反），流過MS接觸的熱電子發(fā)射總電流密度J?Js?m?Jm?s?ATe?2?q?nsk0T(eqVk0T?1)?JsT(eqVk0T?1)，與外加電壓無關(guān)，強(qiáng)烈依賴溫度。熱電子發(fā)射理論適合阻擋層寬度遠(yuǎn)小于載流子平均自由程（半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度很高）的情況。

【MS肖特基勢壘二極管兩種理論的推導(dǎo)不必掌握其每個(gè)步驟，只要求掌握方法】 3.形成金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸的基本原理和手段 答: 重?fù)诫s的pn結(jié)可以產(chǎn)生顯著的隧道電流。金屬和半導(dǎo)體接觸時(shí)，如果半導(dǎo)體摻雜濃度很高，則勢壘區(qū)寬度變得很薄，電子也要通過隧道效應(yīng)貫穿勢壘產(chǎn)生相當(dāng)大的隧道電流，甚至超過熱電子發(fā)射電流而成為電流的主要成分。當(dāng)隧道電流占主導(dǎo)地位時(shí)，它的接觸電阻可以很小，可以用作歐姆接觸。

4.肖特基勢壘二極管的主要特點(diǎn) 答：特點(diǎn)：

<1>正向電流由半導(dǎo)體多子注入金屬形成，注入電子在金屬中 不積累，直接漂移流走，高頻特性好；

<2>正向?qū)妷?.3V左右，比PN結(jié)二極管低； <3>制作工藝簡單；

<4>制作MS結(jié)構(gòu)后，不能有高于金屬-半導(dǎo)體合金溫度的工藝；

公式：

半導(dǎo)體功函數(shù)計(jì)算

按肖特基功函數(shù)模型計(jì)算MS接觸電勢差、勢壘高度

3.MS接觸中，電子隧道穿透半導(dǎo)體表面勢壘的幾率

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三、公式

1.半導(dǎo)體功函數(shù)計(jì)算；

2.按肖特基功函數(shù)模型計(jì)算MS接觸電勢差、勢壘高度； 3.MS接觸中，電子隧道穿透半導(dǎo)體表面勢壘的幾率；

第二篇：北郵專業(yè)課復(fù)習(xí)經(jīng)驗(yàn)Document

一直想著結(jié)果出來后寫點(diǎn)什么，現(xiàn)在終于能夠靜下心來寫下這篇文章，來回饋論壇。感謝那些曾經(jīng)幫助過我的人，感謝張師姐，從初試到成績出來后直到復(fù)試都一直幫助我，感謝網(wǎng)上的朋友（楓哥，超哥…），感謝BYR論壇，里面好多熱心的師兄師姐，感謝我的女朋友陪伴我走過了考研這辛苦但又充實(shí)的一年，更加感謝我的父母，一直默默無聞的在背后支持我。廢話有點(diǎn)多了，先說下我自己的情況，以便給13考研的學(xué)弟學(xué)妹們一點(diǎn)參考。我本科是一所很很普通的2本，本科讀的是信息安全專業(yè)，出于對本專業(yè)的熱愛，經(jīng)過深思再三最終報(bào)考了北郵計(jì)算機(jī)院的信息安全專業(yè)，本科沒有啥項(xiàng)目經(jīng)歷。

好了，我的804今年是123分，不算高的分?jǐn)?shù)，所以就我自己的經(jīng)歷說下804的復(fù)習(xí)，以供參考。有啥說的不對的地方，還希望有人可以更正。

我是快到9月份才開始確定報(bào)考北郵的，起初的定的是北交和北郵2所高校。北交的信安專業(yè)課是操作系統(tǒng)，北郵的是804，那時(shí)候網(wǎng)上報(bào)名的時(shí)候也是申請了2個(gè)號，2個(gè)學(xué)校都報(bào)考了，等到定的時(shí)候，最終還是選擇了北郵，因?yàn)槲蚁肫匆话眩?/p>

我本科學(xué)習(xí)過信號系統(tǒng)，所以基礎(chǔ)還是有的，我就先用了一個(gè)月的時(shí)間把《信號與系統(tǒng)》上下冊的那種對照著考試大綱，看了一遍，這個(gè)過程大概用了一個(gè)月的時(shí)間。這個(gè)時(shí)候就10月份了，然后又再網(wǎng)上買了本804必備的《信號系統(tǒng)考研指導(dǎo)》呂玉琴老師編寫的。買好書后大概就到10月10號左右了（我的進(jìn)度確實(shí)是有點(diǎn)慢），這個(gè)慢的主要原因：是我的猶豫不決導(dǎo)致的（在北郵和北交2所學(xué)校徘徊），這個(gè)很吃虧，所以我提醒13年考試的一定要盡早選定學(xué)校，要不到最后耽誤的是自己！

買好參考書后，我用了大概1個(gè)多月的時(shí)間又把參考書過了一遍。上面的公式及其推到過程都自己證明和思考了一遍，這種思考是很有必要的，一定要經(jīng)常思考，不能照搬書上的。這樣的學(xué)習(xí)才能有效率！另外要對著大綱看書。離散的好多年沒有考過了，信號這幾年考試都沒有離散信號方面的。

這2本書看完后，大概就到了11月中旬了吧，當(dāng)時(shí)我感覺就看這2本書是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。11月中旬到12月中旬，這1個(gè)月我又買了804的視頻，當(dāng)時(shí)時(shí)間緊迫，這1個(gè)月我就每天下午看《指導(dǎo)》，晚上看視頻，視頻我每天都是晚上10點(diǎn)回去，洗洗然后就坐在那看，一直到晚上2點(diǎn)?？匆曨l的日子持續(xù)了有半個(gè)月，那段時(shí)間真的是熬得不行了，晚上2點(diǎn)睡覺后，早上還要7點(diǎn)多點(diǎn)就起床，去背英語和政治。因?yàn)槲仪捌诶死哿颂嗟臅r(shí)間?？匆曨l前要有筆有紙，這樣可以一邊看，一邊演算，一邊思考。這1個(gè)月那個(gè)《指導(dǎo)》我又看了3遍。題目也是每題都自己演算。視頻看了1遍。中間還穿插這真題（《指導(dǎo)》后面帶的有）。這過程下來后，就大概就快到考試了，最后的時(shí)間也是溫習(xí)前面做過的題目。個(gè)人的感覺：804這幾年題量大，題目難度有逐步上升的趨勢。所以一定要練習(xí)下自己的做題速度，在考場上也要懂得取舍，今年題目我就有1個(gè)半大題沒有寫完。不過要保證你做過的小題都是對的！這才是王道！

804必備神器：1.《信號與系統(tǒng)》上下冊，或者1本的都行鄭君里編。

2.《信號與系統(tǒng)考研指導(dǎo)》呂玉琴編

3.真題，不過2中包含的有，也不用打印了。

考試前，我1過了1遍，2過了4遍，3過了2遍。

考研個(gè)人經(jīng)驗(yàn)：1.一定要盡早確定報(bào)考院校，不要徘徊不定。

2.盡量找?guī)讉€(gè)志同道合的人一塊復(fù)習(xí)。

3.初試分?jǐn)?shù)要盡可能的高。

4.要對自己有信心！這點(diǎn)是最重要的！

就寫這么多吧，僅供13年的學(xué)弟學(xué)妹們參考。

PS：視頻是綁定電腦的，所以無法分享。

第三篇：內(nèi)蒙古大學(xué)半導(dǎo)體物理期末復(fù)習(xí)簡答題

第一章

1.原子中的電子和晶體中電子受勢場作用情況以及運(yùn)動情況有何不同, 原子中內(nèi)層電子和外層電子參與共有化運(yùn)動有何不同。

答：原子中的電子是在原子核與電子庫倫相互作用勢的束縛作用下以電子云的形式存在，沒有一個(gè)固定的軌道；而晶體中的電子是在整個(gè)晶體內(nèi)運(yùn)動的共有化電子，在晶體周期性勢場中運(yùn)動。

當(dāng)原子互相靠近結(jié)成固體時(shí)，各個(gè)原子的內(nèi)層電子仍然組成圍繞各原子核的封閉殼層,和孤立原子一樣;然而，外層價(jià)電子則參與原子間的相互作用，應(yīng)該把它們看成是屬于整個(gè)固體的一種新的運(yùn)動狀態(tài)。組成晶體原子的外層電子共有化運(yùn)動較強(qiáng)，其行為與自由電子相似，稱為準(zhǔn)自由電子，而內(nèi)層電子共有化運(yùn)動較弱，其行為與孤立原子的電子相似。5.簡述有效質(zhì)量與能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系；

答：能帶越窄，有效質(zhì)量越大，能帶越寬，有效質(zhì)量越小。

6.從能帶底到能帶頂,晶體中電子的有效質(zhì)量將如何變化？ 外場對電子的作用效果有什么不同；

答：在能帶底附近，電子的有效質(zhì)量是正值，在能帶頂附近，電子的有效質(zhì)量是負(fù)值。在外電F作用下，電子的波失K不斷改變，f?hdk,其變化率與外力成正dt比，因?yàn)殡娮拥乃俣扰ck有關(guān)，既然k狀態(tài)不斷變化，則電子的速度必然不斷變化。7.以硅的本征激發(fā)為例,說明半導(dǎo)體能帶圖的物理意義及其與硅晶格結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，為什么電子從其價(jià)鍵上掙脫出來所需的最小能量就是半導(dǎo)體的禁帶寬度? 答：沿不同的晶向，能量帶隙不一樣。因?yàn)殡娮右獢[脫束縛就能從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，這個(gè)時(shí)候的能量就是最小能量，也就是禁帶寬度。

2.為什么半導(dǎo)體滿帶中的少量空狀態(tài)可以用具有正電荷和一定質(zhì)量的空穴來描述? 答：空穴是一個(gè)假想帶正電的粒子，在外加電場中，空穴在價(jià)帶中的躍遷類比當(dāng)水池中氣泡從水池底部上升時(shí)，氣泡上升相當(dāng)于同體積的水隨氣泡的上升而下降。把氣泡比作空穴，下降的水比作電子，因?yàn)樵诔霈F(xiàn)空穴的價(jià)帶中，能量較低的電子經(jīng)激發(fā)可以填充空穴，而填充了空穴的電子又留下了一個(gè)空穴。因此，空穴在電場中運(yùn)動，實(shí)質(zhì)是價(jià)帶中多電子系統(tǒng)在電場中運(yùn)動的另一種描述。因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)，描述氣泡上升比描述因氣泡上升而水下降更為方便。所以在半導(dǎo)體的價(jià)帶中，人們的注意力集中于空穴而不是電子。第二章

1.說明雜質(zhì)能級以及電離能的物理意義。為什么受主、施主能級分別位于價(jià)帶之上或?qū)е?而且電離能的數(shù)值較??？

答：被雜質(zhì)束縛的電子或空穴的能量狀態(tài)稱為雜質(zhì)能級，電子脫離雜質(zhì)的原子的束縛成為導(dǎo)電電子的過程成為雜質(zhì)電離，使這個(gè)多余的價(jià)電子掙脫束縛成為導(dǎo)電電子所需要的能量成為雜質(zhì)電離能。雜質(zhì)能級離價(jià)帶或?qū)Ф己芙?，所以電離能數(shù)值小。

2.純鍺,硅中摻入III或Ⅴ族元素后,為什么使半導(dǎo)體電學(xué)性能有很大的改變？雜質(zhì)半導(dǎo)體(p型或n型)應(yīng)用很廣,但為什么我們很強(qiáng)調(diào)對半導(dǎo)體材料的提純? 答：因?yàn)閾饺隝II或Ⅴ族后，雜質(zhì)產(chǎn)生了電離，使得到導(dǎo)帶中得電子或價(jià)帶中得空穴增多，增強(qiáng)了半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。極微量的雜質(zhì)和缺陷，能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生決定性的影響，當(dāng)然，也嚴(yán)重影響著半導(dǎo)體器件的質(zhì)量。

3.何謂深能級雜質(zhì)，它們電離以后有什么特點(diǎn)？

答：雜質(zhì)電離能大，施主能級遠(yuǎn)離導(dǎo)帶底，受主能級遠(yuǎn)離價(jià)帶頂。特點(diǎn)：能夠產(chǎn)生多次電離，每一次電離相應(yīng)的有一個(gè)能級。

4.為什么金元素在鍺或硅中電離后可以引入多個(gè)施主或受主能級？

答：因?yàn)榻鹗巧钅芗夒s質(zhì)，能夠產(chǎn)生多次電離，每一次電離相應(yīng)的有一個(gè)能級，因此，金在硅鍺的禁帶往往能引入若干個(gè)能級。5.說明摻雜對半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的影響。

答：在純凈的半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后，可以控制半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。摻雜半導(dǎo)體又分為n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體。

6.說明半導(dǎo)體中淺能級雜質(zhì)和深能級雜質(zhì)的作用有何不同？

答：深能級雜質(zhì)在半導(dǎo)體中起復(fù)合中心或陷阱的作用。

淺能級雜質(zhì)在半導(dǎo)體中起施主或受主的作用

7.什么叫雜質(zhì)補(bǔ)償，什么叫高度補(bǔ)償?shù)陌雽?dǎo)體，雜質(zhì)補(bǔ)償有何實(shí)際應(yīng)用。答：當(dāng)半導(dǎo)體中既有施主又有受主時(shí)，施主和受主將先相互抵消，剩余的雜志最后電離，這就是雜質(zhì)補(bǔ)償，若施主電子剛好填充受主能級，雖然雜質(zhì)很多，但不能向?qū)Ш蛢r(jià)帶提供電子和空穴，這種現(xiàn)象稱為雜質(zhì)的高度補(bǔ)償。利用雜質(zhì)補(bǔ)償效應(yīng)，可以根據(jù)需要改變半導(dǎo)體中某個(gè)區(qū)域的導(dǎo)電類型，制造各種器件。8.什么是半導(dǎo)體的共摻雜答：摻入兩種或兩種元素以上 第三章

1.半導(dǎo)體處于怎樣的狀態(tài)才能叫處于熱平衡狀態(tài)，其物理意義如何？ 載流子激發(fā)和載流子復(fù)合之間建立起動態(tài)平衡時(shí)稱為熱平衡狀態(tài)，這時(shí)電子和空穴的濃度都保持一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值，處在這中狀態(tài)下的導(dǎo)電電子和空穴稱為熱平衡載流子。

2.什么叫統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)，費(fèi)米分布和玻耳茲曼分布的函數(shù)形式有何區(qū)別？在怎樣的條件下前者可以過渡到后者，為什么半導(dǎo)體中載流子分布可以用玻耳茲曼分布描述？

統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)描述的事熱平衡狀態(tài)下電子在允許的量子態(tài)如何分布的一個(gè)統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)。當(dāng)E-EF>>kT時(shí)，前者可以過度到后者。

3.說明費(fèi)米能級的物理意義，根據(jù)費(fèi)米能級位置如何計(jì)算半導(dǎo)體中電子和空穴濃度，如何理解費(fèi)米能級是摻雜類型和摻雜程度的標(biāo)志。

費(fèi)米能級的意義：當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，也不對外界做功的情況下，系統(tǒng)增加一個(gè)電子所引起的系統(tǒng)自由能的變化，等于系統(tǒng)的化學(xué)能。n型摻雜越高，電子濃度越高，EF就越高。

4.在半導(dǎo)體計(jì)算中,經(jīng)常應(yīng)用這個(gè)條件把電子從費(fèi)米能級統(tǒng)計(jì)過渡到玻耳茲曼統(tǒng)計(jì),試說明這種過渡的物理意義。E-EF>>kT時(shí)，量子態(tài)為電子占據(jù)的概率很小，適合于波爾茲曼分布函數(shù)，泡利原理失去作用，兩者統(tǒng)計(jì)結(jié)果變得一樣了。5.半導(dǎo)體本征載流子濃度的表達(dá)式及其費(fèi)米能級 載流子濃度：ni=n0p0=(NcNv)1/2exp(-Eg/2kT)費(fèi)米能級：Ei=Ef=（Ec+Ev）/2+(3kT/4)*ln(mp/mn)8.為什么硅半導(dǎo)體器件比鍺器件的工作溫度高？

硅的禁帶寬度比鍺大，且在相同溫度下，鍺的本征激發(fā)強(qiáng)于硅，很容易就達(dá)到較高的本征載流子濃度，使器件失去性能。

6.當(dāng)溫度一定時(shí),雜質(zhì)半導(dǎo)體的費(fèi)米能級主要由什么因素決定？試把強(qiáng)n,弱n型半導(dǎo)體與強(qiáng)p,弱p半導(dǎo)體的費(fèi)米能級與本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級比較。決定因素：摻雜濃度，摻雜能級，導(dǎo)帶的電子有效態(tài)密度等。

費(fèi)米能級比較 ：強(qiáng)n>弱n>本征>弱p>強(qiáng)p 7.如果向半導(dǎo)體中重?fù)绞┲麟s質(zhì),就你所知會出現(xiàn)一些什么效應(yīng)？

費(fèi)米能級深入到導(dǎo)帶或者價(jià)帶中 第四章

1.試從經(jīng)典物理和量子理論分別說明載流子受到散射的物理意義。

經(jīng)典：電子在運(yùn)動中和晶格或者雜質(zhì)離子發(fā)生碰撞導(dǎo)致載流子速度的大小和方向發(fā)生了改變。量子理論：電子波仔半導(dǎo)體傳播時(shí)遭到了散射。2.半導(dǎo)體的主要散射機(jī)制。

電離雜質(zhì)散射；

晶格振動散射，包括聲子波和光學(xué)波散射；

其他因素散射：等能谷散射，中性雜質(zhì)散射，位錯(cuò)散射，合金散射，等。3.比較并區(qū)別下述物理概念:電導(dǎo)遷移率，漂移遷移率和霍耳遷移率。電導(dǎo)遷移率：

漂移遷移率：載流子在電場作用下運(yùn)動速度的快慢的量度，運(yùn)動得越快，遷移率越大；運(yùn)動得慢，遷移率小

霍爾遷移率：Hall系數(shù)RH與電導(dǎo)率σ的乘積，即│RH│σ，具有遷移率的量綱，Hall遷移率μH實(shí)際上不一定等于載流子的電導(dǎo)遷移率μ, 因?yàn)檩d流子的速度分布會影響到電導(dǎo)遷移率

4.什么是聲子? 它對半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)起什么作用? 聲子是晶格振動的簡正模能量量子，聲子可以產(chǎn)生和消滅，有相互作用的聲子數(shù)不守恒，聲子動量的守恒律也不同于一般的粒子，并且聲子不能脫離固體存在。

電子在半導(dǎo)體中傳輸時(shí)若發(fā)生晶格振動散射，則會發(fā)出或者吸收聲子，使電子動量發(fā)生改變，從而影響到電導(dǎo)率。5.平均自由程，平均自由時(shí)間，散射幾率

平均自由程：電子在受到兩次散射之間所走過的平均距離；平均自由時(shí)間：電子在受到兩次散射之間運(yùn)動的平均時(shí)間；

散射幾率:用來描述散射的強(qiáng)弱，代表單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)載流子受到散射的 次數(shù)。

6.一塊本征半導(dǎo)體樣品,試描述用以增加其電導(dǎo)率的兩個(gè)物理過程。提高遷移率和和提高本征載流子濃度

7.如果有相同的電阻率的摻雜鍺和硅半導(dǎo)體, 問哪一個(gè)材料的少子濃度高，為什么？

鍺的少子濃度高。由電阻率=1/nqu和（ni）2=n0p0以及硅和鍺本征載流子濃度的數(shù)量級差別，可以算出鍺的少子濃度高。

8.光學(xué)波散射和聲學(xué)波散射的物理機(jī)構(gòu)有何區(qū)別？各在什么樣晶體中起主要作用？ 光學(xué)波散射：彈性散射，散射前后電子能量基本不變。主要在離子性晶體中起作用聲學(xué)波散射：非彈性散射，散射前后電子能量發(fā)生改變。主要在共價(jià)性晶體中起作用。

8.說明本征鍺和硅中載流子遷移率隨溫度增加如何變化？

遷移率隨溫度的升高逐漸降低

9.電導(dǎo)有效質(zhì)量和狀態(tài)密度有效質(zhì)量有何區(qū)別？ 它們與電子的縱向有效質(zhì)量和橫向有效質(zhì)量的關(guān)系如何？

當(dāng)導(dǎo)帶底的等能面不是球面時(shí)，不同方向的電導(dǎo)的有效質(zhì)量就不同，且態(tài)密度分布可能不同，通過把不同的電導(dǎo)有效質(zhì)量進(jìn)行加權(quán)平均，就可以換算得到狀態(tài)密度的有效質(zhì)量。

10.對于僅含一種雜質(zhì)的鍺樣品,如果要確定載流子符號、濃度、遷移率和有效質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行哪些測量 ？進(jìn)行霍爾系數(shù)測量和回旋共振法測有效質(zhì)量。11.解釋多能谷散射如何影響材料的導(dǎo)電性。

多能谷之間有效質(zhì)量不同導(dǎo)致遷移率不同，當(dāng)電子從一能谷躍遷到另一能谷時(shí)，遷移率會減低，導(dǎo)致導(dǎo)電性降低。

12.解釋耿氏振蕩現(xiàn)象，振蕩頻率取決于哪些參數(shù)？

耿氏振蕩來源于半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)微分電導(dǎo)，振蕩頻率決定于外加電壓和器件的長度。14.半導(dǎo)體本征吸收與本征光電導(dǎo)

本征吸收：半導(dǎo)體吸收光子能量大于帶隙的光子，使電子直接躍遷到導(dǎo)帶。

又本征吸收產(chǎn)生的非平衡載流子的增加使半導(dǎo)體電導(dǎo)率增加。

13.光電導(dǎo)靈敏度與光電導(dǎo)增益因子

光電導(dǎo)靈敏度：單位光照度所引起的光電導(dǎo)

增益因子：銅一種材料由于結(jié)構(gòu)不同，可以產(chǎn)生不同的光電導(dǎo)效果，用增益因子來表示光電導(dǎo)的增強(qiáng)。第五章

1.區(qū)別半導(dǎo)體平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)有何不同？ 什么叫非平衡載流子？ 什么叫非平衡載流子的穩(wěn)定分布？

半導(dǎo)體的熱平衡狀態(tài)是相對的，有條件的。如果對半導(dǎo)體施加外界作用，破壞了熱平衡條件，這就迫使它處于與熱平衡狀態(tài)相偏離的狀態(tài)，稱為非平衡狀態(tài)。處于非平衡態(tài)的半導(dǎo)體比平衡態(tài)多出來的這部分載流子稱為非平衡載流子。1.摻雜、改變溫度和光照激發(fā)均能改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，它們之間有何區(qū)別？ 試從物理模型上予以說明。

摻雜：增加濃度，溫度：增加本征載流子 光照：產(chǎn)生非平衡載流子，增加載流子數(shù)目

2.在平衡情況下，載流子有沒有復(fù)合這種過程？為什么著重討論非平衡載流子的復(fù)合過程？

3.為什么不能用費(fèi)米能級作為非平衡載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)而要引入準(zhǔn)費(fèi)米能級？費(fèi)米能級和準(zhǔn)費(fèi)米能級有何區(qū)別？

當(dāng)熱平衡狀態(tài)受到外界影響，遭到破壞, 使半導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài),不再存在統(tǒng)一的費(fèi)米能級,因?yàn)橘M(fèi)米能級和統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)都是指熱平衡狀態(tài)下而分別就價(jià)帶和導(dǎo)帶中的電子來說,它們各自基本上處于平衡狀態(tài),導(dǎo)帶和價(jià)帶之間處于不平衡狀態(tài)，準(zhǔn)費(fèi)米能級是不重合的。

4.在穩(wěn)定不變的光照下，半導(dǎo)體中電子和空穴濃度也是保持恒定不變的，但為什么說半導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)？光照是外部條件，5.說明直接復(fù)合、間接復(fù)合的物理意義。

直接：電子在導(dǎo)帶和價(jià)帶之間的直接躍遷而引起的電子和空穴的復(fù)合消失過程 間接復(fù)合：電子空穴通過禁帶中的能級復(fù)合；

6.區(qū)別: 復(fù)合效應(yīng)和陷阱效應(yīng)，復(fù)合中心和陷阱中心，俘獲和復(fù)合，俘獲截面和俘獲幾率。復(fù)合效應(yīng)：

陷阱效應(yīng)：積累非平衡載流子的作用。相應(yīng)的雜質(zhì)和缺陷為陷阱中心

8非輻射復(fù)合主要有哪幾種？非輻射復(fù)合：表面復(fù)合；深能級復(fù)合；俄歇（Auger）復(fù)合；

第四篇：北郵數(shù)據(jù)庫期中知識點(diǎn)總結(jié)

Chapter 1.Introduction to Database 數(shù)據(jù)庫很重要

數(shù)據(jù)庫的前身是文件系統(tǒng)： 概念 自己管自己 –> 數(shù)據(jù)孤立 冗余 數(shù)據(jù)依賴性差(一個(gè)改了與它相關(guān)的全部重寫)文件格式不相容

查詢固定 應(yīng)用程序翻新 數(shù)據(jù)庫的定義

數(shù)據(jù)庫表現(xiàn)了實(shí)體（staff）屬性（staffno）邏輯關(guān)系（外鍵）DBMS 定義

提供了DDL DML 語句 視圖機(jī)制 環(huán)境五要素 硬件（電腦）

軟件（APPDBMS自身）數(shù)據(jù)

過程（登陸）

人（DA DBA，DB designer，app developer，user）

歷史

第一代 SYSTEM R 第二代 關(guān)系DBMS 第三代 面向?qū)ο蟮?對象關(guān)系的

優(yōu)缺點(diǎn)

Chapter 2.Database Environment 最常用的DBMS就是ANSI-SPARC結(jié)構(gòu)

目標(biāo) 結(jié)構(gòu)

外部 用戶 【視圖】 概念 團(tuán)體 【表】 內(nèi)部 文件 【索引】

層與層之間的關(guān)系

外部/概念映射 概念/內(nèi)部映射

Chapter 4.Relational Algebra 根據(jù)2.3 data model 我們知道 數(shù)據(jù)模型分為：

面向?qū)ο蟮?基于關(guān)系的：

Relation data model

Network data model Physical data model 物理的

而數(shù)據(jù)模型的三個(gè)組成部分為： ·結(jié)構(gòu)[由一組創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的規(guī)則組成]（SEE IN CHAPTER 3）

數(shù)據(jù)模型之關(guān)系模型的結(jié)構(gòu)是用表表示的，表的組成，也就是表的結(jié)構(gòu)，如行，列等在第三章講過。

·操作

這一章主要講關(guān)系模型的操作，該操作是通過關(guān)系代數(shù)來完成的。

·完整性

SEE IN 3.3 關(guān)系模型的完整性：

NULL 沒有值得時(shí)候用NULL表示 而不是0或空格 Entity integrity 主鍵不能為空

Reference 如果一個(gè)鍵是外鍵 不能憑空在這里加?xùn)|西 Enterprise 自定義約束

關(guān)系的操作是閉包的，關(guān)系的運(yùn)算結(jié)果還是關(guān)系。五大基本關(guān)系運(yùn)算：

·選擇selection 相當(dāng)于WHERE ·投影projection =SELECT ·笛卡兒積cartesian product ·并 union ·集合差 set difference Join連接 intersection 交 division 除 都能用五大基本操作表示 其中 選擇和投影是一元操作

·選擇：σpredicate(R)= select* from R where predicate=‘’ i.e.σsalary > 10000(Staff)·投影：Πcol1,..., coln(R)= select col1,..., coln from R ΠstaffNo, fName, lName, salary(Staff)= select staffno, fname,lname

From staff ·并 Πcity(Branch)∪ Πcity(PropertyForRent)·減 ·交 ·笛卡爾 ·連接

Theta join(θ-join)R FS = σF(R Χ S)R與S 在F 條件下連接 自然連接 有公共的連接起來

左外連

有公共的+左邊的 右外連

有公共+右邊 全外連 有公共+全部

半連接 參與θ

連接的左邊的屬性

·除

第五篇：半導(dǎo)體物理課程教學(xué)大綱

《半導(dǎo)體物理》課程教學(xué)大綱

課程編號：C030001 適用專業(yè)：微電子技術(shù)，微電子學(xué)

學(xué)時(shí)數(shù)：72（實(shí)驗(yàn)12）學(xué)分?jǐn)?shù)：4．5

先修課程：《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》、《量子力學(xué)》和《固體物理學(xué)》

考核方式：閉卷

執(zhí)筆者：劉諾

編寫日期：2004.5

一、課程性質(zhì)和任務(wù)

《半導(dǎo)體物理學(xué)》是面向電子科學(xué)與技術(shù)方向本科生所開設(shè)的微電子技術(shù)專業(yè)和微電子學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和學(xué)位課，是培養(yǎng)方案中的核心課程之一。開設(shè)的目的是使學(xué)生熟悉半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)理論和半導(dǎo)體的主要性質(zhì)，以適應(yīng)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和將來工作的需要。

二、教學(xué)內(nèi)容和要求

理論教學(xué)（60學(xué)時(shí)）

半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)（8學(xué)時(shí)）：

理解能帶論。掌握半導(dǎo)體中的電子運(yùn)動、有效質(zhì)量，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)、空穴，鍺、硅、砷化鎵和鍺硅的能帶結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能級（5學(xué)時(shí)）：

掌握鍺、硅晶體中的雜質(zhì)能級，Ⅲ-Ⅴ 族化合物半導(dǎo)體的雜質(zhì)能級。理解缺陷、位錯(cuò)能級。

熱平衡時(shí)半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布（10學(xué)時(shí)）：

掌握狀態(tài)密度，費(fèi)米能級和載流子的統(tǒng)計(jì)分布，本征半導(dǎo)體的載流子濃度，雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度。理解一般情況下的載流子的統(tǒng)計(jì)分布。了解簡并半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的導(dǎo)電性（8學(xué)時(shí)）：

掌握載流子的漂移運(yùn)動，載流子的散射，遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系，玻爾茲曼方程。了解電導(dǎo)的統(tǒng)計(jì)理論。理解強(qiáng)電場效應(yīng)，熱載流子。

非平衡載流子（8學(xué)時(shí)）：

掌握非平衡載流子的注人與復(fù)合，非平衡載流子的壽命，準(zhǔn)費(fèi)米能級，復(fù)合理論，陷阱效應(yīng)，載流子的擴(kuò)散運(yùn)動、愛因斯坦關(guān)系，理解連續(xù)性方程。

p-n結(jié)（0學(xué)時(shí)）：

了解p-n結(jié)及能帶圖，p-n結(jié)的電流電壓特性，p-n結(jié)電容，p-n結(jié)擊穿和p-n結(jié)隧道效應(yīng)。

異質(zhì)結(jié)（0學(xué)時(shí)）：

了解異質(zhì)結(jié)及其能帶圖和異質(zhì)結(jié)的電流輸運(yùn)機(jī)構(gòu)。金屬和半導(dǎo)體的接觸（10學(xué)時(shí)）：

掌握金屬和半導(dǎo)體接觸的整流理論。理解少數(shù)載流子的注人，歐姆接觸。

半導(dǎo)體表面理論（10學(xué)時(shí)）：

掌握表面態(tài)、表面電場效應(yīng)，MIS結(jié)構(gòu)的電容一電壓特性，理解硅一二氧化硅系統(tǒng)，表面電導(dǎo)及遷移率。

半導(dǎo)體磁效應(yīng)（1學(xué)時(shí)）：

掌握霍耳效應(yīng)。

為鞏固課堂講授的基本概念和基本理論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力．每章講完后，需布置一定分量的課外作業(yè)。必做題約40道，選做題平均每章3－5題。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)（12學(xué)時(shí)）

“ 半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn) ” 包括了六個(gè)實(shí)驗(yàn)，MOS結(jié)構(gòu)高頻C－V特性測試、MOS結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)C－V特性測試、MOS結(jié)構(gòu)中可動電荷測試、霍爾效應(yīng)、橢偏法測SiO2 層的厚度及折射率、及參數(shù)測試以及高頻光電導(dǎo)衰減法測量Si單晶少子壽命。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量選做四個(gè)實(shí)驗(yàn)。

教師在課堂講解每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理、測試內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)要求，交待實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。?

學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)，每組2人。要求學(xué)生必須自已動手做實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答思考題。

三、建議教材和參考資料

1.教材：（半導(dǎo)體物理學(xué)），西安交大劉恩科主編

2.參考資料：

（1）Fundamental of Solid-State Electronics，Chih-Tang Sah（U.S.A.）

（2）《半導(dǎo)體物理學(xué)》，葉良修編

（3）《半導(dǎo)體物理學(xué)》，顧祖毅編

（4）《半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》，自編講義