高学控学考书 半号体物理学 片形
出版者前言 为适应高等学校固休物理学及各分支学科课程教学的需要, 髙等学校理科物理学教材编审委员会休物理编审小组和崗等教 育出版社组织编写了一套固体物理学科的救学参考书,某中包括 固体物理学及其各分支学科的基础课程和实验课程用的教学参考 书和一部<固体物理学大辞典》,这些书将由高等教育出版社陆续 出版 本书是这套肀中的一本,虫北京大学叶艮修副教授编蒡,黄昆 教授审订
前言 在从事教学的过程中,深感簫要有一本较多反映近年来半导 体物理发展的教学参考书.这就是作者编写本书的意图 九五八年出版的由黄昆教授和谢希德教授合写的《半导体 物理学》是大家公认的一本好书.它以对物理概念的清楚、准确和 精辟的阐述吸引着读者。因此在编写六跗作者力图吸取这本书 的精华 由于本书所涉及的内容比较广泛,分上下两册出版,上册包 括一般教学中所涉及的比较基本的内容(参看本书日录),而下册 则收入一些专题,包括载流子的散射、热现象、复杂能带输运、强电 场下的热电子、光的吸收和反射、强礅场和磁共振现象、光发射、非 晶杰半导体等章中的部分内容,但是,这种划分也并不是绝对的, 像热电子现泉及光的圾收和发射等也具有基本内容性质,至于各 章内容的处理,为了便于教学上的选择,一般把更基本的内容安排 在一个章、节的较前面的部分.当然,这只是作者个人的考虑,读 耆还可以裉据需要加以调 本肀采用国际单位制,但保留习惯使用的单位.重要的公式 般都写成了便于讦算的形式,由公式本身一般可以立刻得到有 关物理量的数量级的概念 本书是作者在北京大学讲课所用的讲义的基础上编写的、 书在编写过程中始终得到了黄昆教投的夭怀,他不仅审阅了本市, 而且进行了具体的指导并作了着于重要修改,作者在此表示衷心 的感谢 作者在编写本书的过裎中和韩汝琦、武国英同志进行了很多 2
有益的讨论.他们在本书的内容选取和纽织上都提出了许多宝贲 意见.和李志坚、甘子钊、秦国刚、李瑞伟、刘文明、杨顺华、张绮 香、江丕桓、虞丽生、梅良樸、杨楚良、林彰达、黄培忠、王孑滨等同 志就有关问题进行了有益的讨论,这些对于本书的编写也有很大 帮助,在此一并表示感谢 限于作者的水平,本书难免有许多错误和不妥之处。希望得 到有关方面的专家和读者的指正, 叶良修 一九八三年三月十四目
重要符号表 晶格常数;τ=ae中的常数因子;玻尔半径 基矢 面积 里查孙常数 b基矢;倒格子基矢滑移失量 b迁移率比;宽度 B 磁感应强度 B磁感应强度 真空光速;俄歇系数 基矢 俘获速率;电容;态密度Ce1/2的常数系数;离子性对成 键态和反成键态能量间隙的贡献 CA积累层电容 CD耗尽层电容 Ctm耗尽层电容最小值 CFB平带电容 C;绝缘层电容 C4:界面态电容 C反型层电容 C半导体表面层电容 厚度 d,绝缘层厚度 半导体空间电荷层厚度
扩散系数;态密度 Dn电子扩散系数 Dp空穴扩散系数 电子电荷绝对值 E电子能量;电场强度;徼发速率 EA受主电了态能量 Ec导彬边能量 E施主电子态能量 费米能级 EF,电子准费米能级 EF空穴准费米能级 CE,本征费米能级 EFan型半导体费米能级 EFp型导体费米能级 E;本征费米能级 EM衣预或界面处最人电场 E4陷阱能级 E价带边能量 8电场强度 ∫分布函数;占有几率 ∫A受主能级占有儿率 ∫D施主能级占有几率 ∫,离子作 ∫,空穴占有几率 ∫。零场分布函数 F自由能;力 2
F,费米积分 g杂质能级旋并度;态密度;沏德因子 产尘速率;电导 普朗克常数 有=磊/2 哈密頓算符;娢 九流强度 产娃电流 I,光电流 Ip峰值电流 IPx光磁电流 j电流度 j电流密度 电子电流密度 纥穴电流密度 j饱和电流密度 J光子流密度 Jn电子流密度 J,空穴流密度 玻尔兹曼常数 消光系数;电子波矢 k电了波矢 K反应乎衡常数 长度 L扩散长度;长度 LD‘德拜长度 Ln电子扩散长度
L,空穴扩散长度 有效质量 态密度有效质量 m2纵向有效质量 f 电子有效质量 mp空穴有效质量 mp4重空穴有效质量 mn轻空穴有效质景 n 横向有效质量 m0自由电子质量 电子浓度;振动量子数;实折射率 nD施主上电子浓度 n:木征载流子浓度 表面电子浓度 n:陷阱上电子浓度 下衡电子浓度 N原子密度 NA受主浓度 N导带等效态密度 N4p耗尽层电离杂质面密度 Np施主浓度 N;:界面态面密度 Nr电离杂质浓度;间隙原子浓度;界面荷电中心面密度 Nx。反型载流了面密度 N4波矢为q的声子数 N。肖特基缺陷浓度 价楷等效态密度
N*约化浓度 P空六浓度,平衡空穴浓度 p 重空穴浓度 轻空穴浓度 。表面空穴浓度 陷阱上空大浓度 Po 平衡空穴浓度 P动量;蒸气压;散射几率;吸收几率 P平面霍尔系数 声子波矢 q声子波矢 Q电荷面密度 gs耗尽层电荷面密庭 QB耗尽层最大电荷面密度 gr固定电荷面密度 Q界面态电荷面密度 Q氧化层电荷面密度 半导体表面层电荷面密度 原子半径;直接复合系数;τ∝∈中的指数 T扩散竽效电阻 T,产生复合等效电阻 霍尔因予 电子俘获系数 空穴俘获系数 R霍尔系数;电阻;复合速率 Rn磁场下的电阻 Ra接触电阻
R,表面复合速率;饱和区芷尔系数 R,零磁场也阻率 等价能谷数;位移;描谁距离;激发儿率;距离 S熵;表面复合速度;黄-李因子 时问 乎温度;隧道穿透几率;渡越时间 Tx磁阻系数 布洛赫波的周期性调制函数 U内能 速度 速度 Ua漂移速度 2D扩散速度 卢速 饱和速度 2热运动速度 V晶体体积;电压;电势;势能 转变电压 VD自建势 VF平带电压 vn霍尔电压 V;绝缘层上的压降 Vm:半导体金属间接触电势差 VP平面霍尔电压 VPM光磁电压 表面势 宽度