金剛石型結(jié)構(gòu)

金剛石結(jié)構(gòu)是一種由相同原子構(gòu)成的復(fù)式晶體，它是由兩個(gè)面心立方晶胞沿立方體的空間對(duì)角線彼此位移四分之一空間對(duì)角線長(zhǎng)度套構(gòu)而成。每個(gè)原子周圍都有4個(gè)最近鄰的原子，組成一個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)。

閃鋅礦型結(jié)構(gòu)

閃鋅礦型結(jié)構(gòu)的晶胞，它是由兩類原子各自組成的面心立方晶格，沿空間對(duì)角線彼此位移四分之一空間對(duì)角線長(zhǎng)度套構(gòu)而成。

有效質(zhì)量

粒子在晶體中運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的等效質(zhì)量，它概括了半導(dǎo)體內(nèi)部勢(shì)場(chǎng)的作用。有效質(zhì)量表達(dá)式為：

費(fèi)米能級(jí)

費(fèi)米能級(jí)是T=0 K時(shí)電子系統(tǒng)中電子占據(jù)態(tài)和未占據(jù)態(tài)的分界線，是T=0 K時(shí)系統(tǒng)中電子所能具有的最高能量。

準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)

統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí)是熱平衡狀態(tài)的標(biāo)志。當(dāng)外界的影響破壞了熱平衡，使半導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，就不再存在統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí)。但是可以認(rèn)為，分別就導(dǎo)帶和價(jià)帶中的電子講，他們各自基本上處于平衡狀態(tài)，導(dǎo)帶與價(jià)帶之間處于不平衡狀態(tài)。因?yàn)橘M(fèi)米能級(jí)和統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)對(duì)導(dǎo)帶和價(jià)帶各自仍是適用的，可以引入導(dǎo)帶費(fèi)米能級(jí)和價(jià)帶費(fèi)米能級(jí)，它們都是局部的費(fèi)米能級(jí)。稱為“準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)”

費(fèi)米面

將自由電子的能量E等于費(fèi)米能級(jí)Ef的等能面稱為費(fèi)米面。

費(fèi)米分布

大量電子在不同能量量子態(tài)上的統(tǒng)計(jì)分布。費(fèi)米分布函數(shù)為：

施主能級(jí)

通過施主摻雜在半導(dǎo)體的禁帶中形成缺陷能級(jí)，被子施主雜質(zhì)束縛的電子能量狀態(tài)稱為施主能級(jí)。

受主能級(jí)

通過受主摻雜在半導(dǎo)體的禁帶中形成缺陷能級(jí)，被受主雜質(zhì)束縛的空穴的能量狀態(tài)稱為受主能級(jí)。

禁帶

能帶結(jié)構(gòu)中能態(tài)密度為零的能量區(qū)間。

價(jià)帶

半導(dǎo)體或絕緣體中，在絕對(duì)零度下能被電子沾滿的最高能帶。

導(dǎo)帶

導(dǎo)帶是自由電子形成的能量空間，即固體結(jié)構(gòu)內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的電子所具有的能量范圍。

N型半導(dǎo)體

在純凈的硅晶體中摻入五價(jià)元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半導(dǎo)體。

P型半導(dǎo)體

在純凈的硅晶體中摻入三價(jià)元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半導(dǎo)體。

簡(jiǎn)并半導(dǎo)體

對(duì)于重?fù)诫s半導(dǎo)體，費(fèi)米能級(jí)接近或進(jìn)入導(dǎo)帶或價(jià)帶，導(dǎo)帶/價(jià)帶中的載流子濃度很高，泡利不相容原理起作用，電子和空穴分布不再滿足玻耳茲曼分布，需要采用費(fèi)米分布函數(shù)描述。稱此類半導(dǎo)體為簡(jiǎn)并半導(dǎo)體。

非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體

摻雜濃度較低，其費(fèi)米能級(jí)EF在禁帶中的半導(dǎo)體 ; 半導(dǎo)體中載流子分布可由經(jīng)典的玻爾茲曼分布代替費(fèi)米分布描述時(shí)，稱之為非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體

施主雜質(zhì)

V族雜質(zhì)在硅、鍺中電離時(shí)，能夠施放電子而產(chǎn)生導(dǎo)電電子并形成正電中心，稱它們?yōu)槭┲麟s質(zhì)或n型雜質(zhì)。

受主雜質(zhì)

Ⅲ族雜質(zhì)在硅、鍺中能夠接受電子而產(chǎn)生導(dǎo)電空穴，并形成負(fù)點(diǎn)中心，所以稱它們?yōu)槭苤麟s質(zhì)或p型雜質(zhì)。

替位式雜質(zhì)

雜質(zhì)原子取代晶格原子而位于晶格點(diǎn)處。

間隙式雜質(zhì)

雜質(zhì)原子位于晶格原子的間隙位置。

等電子雜質(zhì)

當(dāng)雜質(zhì)的價(jià)電子數(shù)等于其所替代的主晶格原子的價(jià)電子數(shù)時(shí)，這種雜質(zhì)稱為等電子雜質(zhì)

空穴

定義價(jià)帶中空著的狀態(tài)看成是帶正電荷的粒子，稱為空穴

意義 a 把價(jià)帶中大量電子對(duì)電流的貢獻(xiàn)僅用少量的空穴表達(dá)出來 b金屬中僅有電子一種載流子，而半導(dǎo)體中有電子和空穴兩種載流子，正是這兩種載流子的相互作用，使得半導(dǎo)體表現(xiàn)出許多奇異的特性，可用來制造形形色色的器件

理想半導(dǎo)體（理想與非理想的區(qū)別）

a 原子并不是靜止在具有嚴(yán)格周期性的晶格的格點(diǎn)位置上，而是在其平衡位置附近振動(dòng)

b 半導(dǎo)體材料并不是純凈的，而是含有各種雜質(zhì) 即在晶格格點(diǎn)位置上存在著與組成半導(dǎo)體材料的元素不同其他化學(xué)元素的原子

c 實(shí)際的半導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)并不是完整無缺的，而存在著各種形式的缺陷

雜質(zhì)補(bǔ)償

在半導(dǎo)體中，施主和受主雜質(zhì)之間有相互抵消的作用通常稱為雜質(zhì)的補(bǔ)償作用

深能級(jí)雜質(zhì)

非Ⅲ、Ⅴ族雜質(zhì)在硅、鍺的禁帶中產(chǎn)生的施主能級(jí)距離導(dǎo)帶較遠(yuǎn)，他們產(chǎn)生的受主能級(jí)距離價(jià)帶也較遠(yuǎn)，通常稱這種能級(jí)為深能級(jí)，相應(yīng)的雜質(zhì)為深能級(jí)雜質(zhì)

淺能級(jí)雜質(zhì)

在半導(dǎo)體中、其價(jià)電子受到束縛較弱的那些雜質(zhì)原子，往往就是能夠提供載流子（電子或空穴）的施主、受主雜質(zhì)，它們?cè)诎雽?dǎo)體中形成的能級(jí)都比較靠近價(jià)帶頂或?qū)У祝虼朔Q其為淺能級(jí)雜質(zhì)。

遷移率

單位電場(chǎng)作用下，載流子獲得的平均定向運(yùn)動(dòng)速度，反映了載流子在電場(chǎng)作用下的輸運(yùn)能力，是半導(dǎo)體物理中重要的概念和參數(shù)之一。遷移率的表達(dá)式為：μ=qτ/m* ?？梢?，有效質(zhì)量和弛豫時(shí)間（散射）是影響遷移率的因素。

空穴的牽引長(zhǎng)度

表征空穴漂移運(yùn)動(dòng)的有效范圍的參量就是空穴的牽引長(zhǎng)度

點(diǎn)缺陷

是最簡(jiǎn)單的晶體缺陷，它是在 結(jié)點(diǎn)上 或 鄰近的微觀區(qū)域內(nèi) 偏離晶體結(jié)構(gòu)的正常排列 的一種缺陷。包括：間隙原子和空位是成對(duì)出現(xiàn)的弗倉克耳缺陷 和只在晶體內(nèi)形成空位而無間隙原子的肖特基缺陷。

弗侖克耳缺陷

間隙原子和空穴成對(duì)出現(xiàn)導(dǎo)致的缺陷。

肖特基缺陷

只在晶體內(nèi)形成空位而無間隙原子時(shí)的缺陷。

空穴

在電子掙脫價(jià)鍵的束縛成為自由電子，其價(jià)鍵中所留下來的空位。

空位

在一定條件下，晶格原子不僅在其平衡位置附近振動(dòng)，而且有一部分原子會(huì)獲得足夠的能量，脫離周圍原子對(duì)他的束縛，擠入晶格原子間隙間成為間隙原子，原來的位置便成為空位

本征載流子

就是本征半導(dǎo)體中的載流子（電子和空穴），即不是由摻雜所產(chǎn)生出來的。

非平衡載流子

半導(dǎo)體處于非平衡態(tài)時(shí)，比平衡態(tài)時(shí)多出來的那一部分載流子稱為非平衡載流子。Δp=Δn

熱載流子

熱載流子：在強(qiáng)電場(chǎng)情況下，載流子從電場(chǎng)中獲得的能量很多，載流子的平均能量比熱平衡狀態(tài)時(shí)的大，因而載流子與晶格系統(tǒng)不再處于熱平衡狀態(tài)。溫度是平均動(dòng)能的量度，既然載流子的能量大于晶格系統(tǒng)的能量，人們便引入載流子的有效溫度Te來描寫這種與晶格系統(tǒng)不處于熱平衡狀態(tài)時(shí)的載流子，并稱這種狀態(tài)載流子為熱載流子

束縛激子

等電子陷阱俘獲載流子后成為帶電中心，這一中心由于庫侖作用又能俘獲另一種帶電符號(hào)相反的載流子從而成為定域激子，稱為束縛激子。

漂移運(yùn)動(dòng)

在外加電壓時(shí)，導(dǎo)體或半導(dǎo)體內(nèi)的載流子受電場(chǎng)力的作用，做定向運(yùn)動(dòng)。

擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)

當(dāng)半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子存在濃度梯度時(shí)，引起載流子由濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是載流子的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

狀態(tài)密度

就是在能帶中能量E附近每單位能量間隔內(nèi)的量子態(tài)數(shù)。

直接復(fù)合

導(dǎo)帶中的電子越過禁帶直接躍遷到價(jià)帶，與價(jià)帶中的空穴復(fù)合，這樣的復(fù)合過程稱為直接復(fù)合

間接復(fù)合

導(dǎo)帶中的電子通過禁帶的復(fù)合中心能級(jí)與價(jià)帶中的空穴復(fù)合，這樣的復(fù)合過程稱為間接復(fù)合。

俄歇復(fù)合

載流子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷發(fā)生電子-空穴復(fù)合時(shí)，把多余的能量傳給另一個(gè)載流子，使這個(gè)載流子被激發(fā)到能量更高的能級(jí)上去，當(dāng)它重新躍遷回到低能級(jí)時(shí)，多余的能量常以聲子的形式放出，這種復(fù)合稱為俄歇復(fù)合，顯然這是一種非輻射復(fù)合。

陷阱中心

半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷在禁帶中形成一定的能級(jí)，這些能級(jí)具有收容部分非平衡載流子的作用，雜質(zhì)能級(jí)的這種積累非平衡載流子的作用稱為陷阱效應(yīng)。把產(chǎn)生顯著陷阱效應(yīng)的雜質(zhì)和缺陷稱為陷阱中心。

復(fù)合中心

半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷可以在禁帶中形成一定的能級(jí)，對(duì)非平衡載流子的壽命有很大影響。雜質(zhì)和缺陷越多，壽命越短，雜質(zhì)和缺陷有促進(jìn)復(fù)合的作用，把促進(jìn)復(fù)合的雜質(zhì)和缺陷稱為復(fù)合中心。

等電子復(fù)合中心

在Ⅲ－Ⅴ族化合物半導(dǎo)體中摻入一定量的與主原子等價(jià)的某種雜質(zhì)原子，取代格點(diǎn)上的原子。由于雜質(zhì)原子和主原子之間電負(fù)性的差別，中性雜質(zhì)原子可以束縛電子或空穴而成為帶電中心，帶電中心會(huì)吸引和被束縛載流子符號(hào)相反的載流子，形成一個(gè)激子束縛態(tài)。

愛因斯坦關(guān)系

對(duì)電子Dn/μn =k0T/q 對(duì)空穴Dp/μp =k0T/q它表明非簡(jiǎn)并情況下載流子的遷移率和擴(kuò)散系數(shù)之間的關(guān)系。

陷阱效應(yīng)

雜質(zhì)能級(jí)積累非平衡載流子的作用就稱為陷阱效應(yīng)。

回旋共振

一些物質(zhì)如半導(dǎo)體中的載流子在一定的恒定磁場(chǎng)和高頻磁場(chǎng)同時(shí)作用下會(huì)發(fā)生抗磁共振。

砷化鎵負(fù)阻效應(yīng)

當(dāng)電場(chǎng)達(dá)到一定値時(shí)，能谷1中的電子可從電場(chǎng)中獲得足夠的能量而開始轉(zhuǎn)移到能谷2，發(fā)生能谷間的散射，電子的動(dòng)量有較大的改變，伴隨吸收或發(fā)射一個(gè)聲子。但是，這兩個(gè)能谷不是完全相同的，進(jìn)入能谷2的電子，有效質(zhì)量大為增加，遷移率大大降低，平均漂移速度減小，電導(dǎo)率下降，產(chǎn)生負(fù)阻效應(yīng)

耿氏效應(yīng)

在半導(dǎo)體本體內(nèi)產(chǎn)生高頻電流的現(xiàn)象稱為耿氏效應(yīng)

擴(kuò)散長(zhǎng)度

擴(kuò)散長(zhǎng)度是表征載流子擴(kuò)散有效范圍的一個(gè)物理量，它等于擴(kuò)散系數(shù)乘以壽命的平方根。

勢(shì)壘電容

在外加正向偏壓增加時(shí)，將有一部分電子和空穴“存入”勢(shì)壘區(qū)，反之，當(dāng)正向偏壓減小時(shí)，勢(shì)壘區(qū)的電場(chǎng)增強(qiáng)，勢(shì)壘區(qū)寬度增加，空間電荷數(shù)量增多，這就是有一部分電子和空穴從勢(shì)壘區(qū)“取出”。對(duì)于加反向偏壓的情況類似?？傊?，pn結(jié)上外加電壓的變化，引起了電子和空穴在勢(shì)壘區(qū)的“存入”和“取出”作用，導(dǎo)致勢(shì)壘區(qū)的空間電荷數(shù)量隨外加電壓而變化，這和一個(gè)電容器的充放電作用相似，這種pn結(jié)的電容效應(yīng)稱為勢(shì)壘電容

擴(kuò)散電容

正向偏壓時(shí)，有空穴從p區(qū)注入n區(qū)，于是在勢(shì)壘區(qū)與n區(qū)邊界n區(qū)一側(cè)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度內(nèi)，便形成了非平衡空穴和電子的積累，同樣在p區(qū)也有非平衡電子和空穴的積累。當(dāng)正向偏壓增加時(shí)，由p區(qū)注入到n區(qū)的空穴增加，注入的空穴一部分?jǐn)U散走了。所以外加電壓變化時(shí)，n區(qū)擴(kuò)散區(qū)內(nèi)積累的非平衡空穴也增加，與它保持電中性的電子也相應(yīng)增加。同樣，p區(qū)擴(kuò)散區(qū)內(nèi)積累的非平衡電子和與它保持電中性的空穴也要增加。這種由于擴(kuò)散區(qū)的電荷數(shù)量隨外加電壓的變化所產(chǎn)生的電容效應(yīng)，稱為pn結(jié)的擴(kuò)散電容

pn結(jié)隧道效應(yīng)

在簡(jiǎn)并化的重?fù)诫s半導(dǎo)體中，n型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)進(jìn)入了導(dǎo)帶，p型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)進(jìn)入了價(jià)帶。在重?fù)诫s情況下，雜質(zhì)濃度大，勢(shì)壘區(qū)很薄，由于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)，n區(qū)導(dǎo)帶的電子可能穿過禁帶到p區(qū)價(jià)帶，p區(qū)價(jià)帶電子也可能穿過禁帶到n區(qū)導(dǎo)帶，從而有可能產(chǎn)生隧道電流。

耗盡層近似

當(dāng)勢(shì)壘高度遠(yuǎn)大于koT時(shí)，勢(shì)壘區(qū)可近似為一個(gè)耗盡層。在耗盡層中，載流子極為稀少，他們對(duì)空間電荷的貢獻(xiàn)可以忽略；雜質(zhì)全部電離，空間電荷完全由電離雜質(zhì)的電荷形成。

肖特基勢(shì)壘二極管

利用金屬-半導(dǎo)體整流接觸效應(yīng)特性制成的二極管稱為肖特基勢(shì)壘二極管，它和pn結(jié)二極管具有類似的電流-電壓關(guān)系，即它們都有單向?qū)щ娦?，但前者又又區(qū)別于后者的以下顯著特點(diǎn) a 就載流子的運(yùn)動(dòng)形式而言，pn結(jié)正向?qū)〞r(shí)，由p區(qū)注入n區(qū)的空穴或由n區(qū)注入p區(qū)的電子，都是少數(shù)載流子，他們先形成一定的積累，然后靠擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成電流。這種注入的非平衡載流子的積累稱為電荷貯存效應(yīng)，它嚴(yán)重地影響了pn結(jié)的高頻性能。而肖特基勢(shì)壘二極管的正向電流，主要是由半導(dǎo)體的多數(shù)載流子進(jìn)入金屬形成的。它是多數(shù)載流子器件。因此，肖特基勢(shì)壘二極管比pn結(jié)二極管有更好的高頻特性 b 對(duì)于相同的高度，肖特基勢(shì)壘二極管的Jsd或Jst要比pn結(jié)的反向飽和電流Js大得多。

歐姆接觸

金屬與半導(dǎo)體接觸時(shí)還可以形成非整流接觸，即歐姆接觸，它不產(chǎn)生明顯的附加阻抗，而且不會(huì)使半導(dǎo)體內(nèi)部的平衡載流子濃度發(fā)生顯著的改變（半導(dǎo)體重?fù)诫s時(shí)，它與金屬的接觸可以形成接近理想的歐姆接觸

理想MIS結(jié)構(gòu)

a 金屬與半導(dǎo)體間功函數(shù)差為零

b 在絕緣層中沒有任何電荷且絕緣層完全不導(dǎo)電

c 絕緣層與半導(dǎo)體界面處不存在任何界面態(tài)

深耗盡狀態(tài)

在金屬和半導(dǎo)體之間加一脈沖階躍或高頻正弦波形成的正電壓時(shí)，由于空間電荷層內(nèi)的少數(shù)載流子的產(chǎn)生速率跟不上電壓的變化，反型層來不及建立，只有靠耗盡層延伸向半導(dǎo)體深處而產(chǎn)生大量受主負(fù)電荷以滿足電中性條件。因此，這種情況時(shí)，耗盡層的寬度很大，可遠(yuǎn)大于強(qiáng)反型的最大耗盡層寬度，且其寬度隨電壓幅度的增大而增大，這種狀態(tài)稱為深耗盡狀態(tài)

Si-SiO2系統(tǒng)各種電荷

a 二氧化硅層中的可動(dòng)離子。主要是帶正電的鈉離子，還有鉀、氫等正離子

b 二氧化硅層中的固定電荷

c 二氧化硅層中的電離陷阱電荷。是由于各種輻射如X射線、γ射線、電子射線等引起

異質(zhì)結(jié)

有兩種不同的半導(dǎo)體單晶材料可超過組成的結(jié)，則稱為異質(zhì)結(jié)

異質(zhì)結(jié)的特點(diǎn)

a 能帶發(fā)生了彎曲，出現(xiàn)“尖峰”和“凹口”

b 能帶在交界面處不連續(xù)，有一個(gè)突變

異質(zhì)pn結(jié)的超注入現(xiàn)象

指在異質(zhì)pn結(jié)中有寬禁帶半導(dǎo)體注入到窄禁帶半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子濃度寬帶半導(dǎo)體中多數(shù)載流子濃度

間接帶隙半導(dǎo)體

導(dǎo)帶極小值和價(jià)帶極大值沒有對(duì)應(yīng)于相同的波矢，例如像鍺、硅一類半導(dǎo)體，價(jià)帶頂位于K空間原點(diǎn)，而導(dǎo)帶低則不在k空間原點(diǎn)，這種半導(dǎo)體稱為間接帶隙半導(dǎo)體

非豎直（直接）躍遷

在非豎直（直接）躍遷中，電子不僅吸收光子，同時(shí)還和晶格交換一定的振動(dòng)能量，即吸收或放出一個(gè)聲子

光電探測(cè)器件工作原理及用途

有光照引起半導(dǎo)體電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)。大量實(shí)驗(yàn)證明，半導(dǎo)體光電導(dǎo)的強(qiáng)弱與照射波長(zhǎng)有密切的關(guān)系，所謂光電導(dǎo)的光譜分析，就是指對(duì)應(yīng)于不同的波長(zhǎng)，光電導(dǎo)響應(yīng)靈敏度的變化關(guān)系。因此，可以通過測(cè)量光電導(dǎo)的光譜分布來確定半導(dǎo)體材料光電導(dǎo)特性，根據(jù)這一原理可制成光電探測(cè)器。用途：PbS、PbSe和PbTe是重要的紅外探測(cè)器材料，CdS除了對(duì)可見光有響應(yīng)外，還可有效地用于短波方面，知道x光短波

半導(dǎo)體太陽電池的基本原理

當(dāng)用適當(dāng)波長(zhǎng)的光照射非均勻半導(dǎo)體（pn結(jié)等）時(shí)，由于內(nèi)建電場(chǎng)的作用（不加外電場(chǎng)），半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（光生電壓），如將pn結(jié)短路，則出現(xiàn)電流。這種由內(nèi)建電場(chǎng)引起的光電效應(yīng)，稱為光生伏特效應(yīng)。根據(jù)這一原理可制成太陽能電池，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

光電池（光電二極管）的基本原理

當(dāng)用適當(dāng)波長(zhǎng)的光照射pn結(jié)時(shí)，由于pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)內(nèi)存在較強(qiáng)的內(nèi)建電場(chǎng)，結(jié)兩邊的光生少數(shù)載流子受該場(chǎng)的作用，各自向相反的方向運(yùn)動(dòng)，pn結(jié)兩端產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)，如將pn結(jié)與外電路接通，只要光照不停止，就會(huì)有淵源不斷的電流過電路，pn結(jié)起到了電源的作用

半導(dǎo)體發(fā)光器件的基本原理

半導(dǎo)體的電子可以吸收一定能量的光子而被激發(fā)。同樣，處于激發(fā)態(tài)的電子也可以向較低的能級(jí)躍遷，以光輻射的形式釋放出能量，也就是電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，伴隨著發(fā)射光子，這就是半導(dǎo)體的發(fā)光現(xiàn)象。（產(chǎn)生光子發(fā)射的主要條件是系統(tǒng)必須處于非平衡狀態(tài)，即在半導(dǎo)體內(nèi)需要有某種激發(fā)過程存在，通過與非平衡載流子的復(fù)合，才能形成發(fā)光

半導(dǎo)體激光器件的基本原理

處在激發(fā)態(tài)E2的原子數(shù)大于處在激發(fā)態(tài)E1的原子數(shù)，則在光子流hν12照射下，受激輻射將超過吸收過程。這樣由系統(tǒng)發(fā)射的能量為hν12將大于進(jìn)入系統(tǒng)的同樣能量的光子數(shù)，這鐘現(xiàn)象稱為光量子放大。通常把處于激發(fā)態(tài)E2（高能級(jí)）的原子數(shù)大于處在激發(fā)態(tài)E1（低能級(jí)）的原子數(shù)的這種反常情況，稱為“分布反轉(zhuǎn)”或“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。激光的發(fā)射，必須滿足 a 形成分布反轉(zhuǎn)，使受激輻射占優(yōu)勢(shì) b 具有共振腔，以實(shí)現(xiàn)光量子放大 c 至少達(dá)到閾值電流密度，使增益至少等于損耗

半導(dǎo)體霍爾器件的基本原理

把通有電流的半導(dǎo)體放在均勻磁場(chǎng)中，設(shè)電場(chǎng)沿X方向，磁場(chǎng)方向和電場(chǎng)垂直，沿z方向，則在垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的+y或-y方向?qū)a(chǎn)生一個(gè)橫向電場(chǎng)，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)制成的電子器件稱為霍爾器件

二維電子氣

MOS反型層中的電子被局限在很窄的勢(shì)阱中運(yùn)動(dòng)，所以反型層中的電子沿垂直于界面的z方向的運(yùn)動(dòng)是量子化的，形成一系列分立能級(jí)E0，E1，…，Ej…。在xy平面內(nèi)，即沿著界面方向能量仍是準(zhǔn)連續(xù)的。稱這樣的電子系統(tǒng)為二維電子氣

半導(dǎo)體壓阻器件的基本原理

對(duì)半導(dǎo)體施加應(yīng)力時(shí)，半導(dǎo)體的電阻率要發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。應(yīng)用:半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)、壓敏二極管、壓敏晶體管等

a 利用半導(dǎo)體電阻隨應(yīng)力變化的這一現(xiàn)象可以制成半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)

b pn結(jié)伏安特性隨壓力變化很大，利用他的這一壓敏特性可以制成壓敏二極管和壓敏三極管

非晶態(tài)半導(dǎo)體

原子排列不具有周期性，即不具有長(zhǎng)程有序的半導(dǎo)體稱為非晶態(tài)半導(dǎo)體

半導(dǎo)體熱電效應(yīng)應(yīng)用

溫差發(fā)電器制冷器原理P373

判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型

熱探針法

當(dāng)溫度增加時(shí)，載流子濃度和速度都增加，它們由熱端擴(kuò)散到冷端，如果載流子是空穴，則熱端缺少空穴，冷端有過?？昭?，冷端電勢(shì)較高，形成由冷端指向熱端的電場(chǎng)；如果載流子是電子，則熱端缺少電子，冷端有過剩電子，熱端電勢(shì)較高，形成由熱端指向冷端的電場(chǎng)。所以，由半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)，可以判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型

霍爾效應(yīng)法

n型和p型半導(dǎo)體的霍爾系數(shù)符號(hào)相反，也即霍爾電壓Vh的正負(fù)相反，所以，從霍爾電壓Vh的正負(fù)可以判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型