半导体是电导率介于金属导体和绝缘体之间的一大类导电物体,它们的电导率大约 分布在10cm~103-cm之间。用半导体制成的各种器件有极广泛的用途,通过 不同的掺杂工艺,可以把半导体制成各种电子元件,如作为电子计算机及通讯、自动控 制工程基础的晶体管和集成电路等。另外,半导体对电场、磁场、光照、温度、压力及 周围环境气氛等外部条件非常敏感,因此它是敏感元器件的重要材料

半导体材料是一种特殊的固体材料。固体能带理论的发展对半导体的研究起到了重大的指导作用, 而半导体材料与技术的应用发展又对固体物理研究的深度与广度产生了相对的推进作用。 由于半导体中电子的运动可以是多样化的,其材料的性质与杂质、光照、温度和压力等因素有着密 切的关系。通过半导体物理的研究,可以进一步不断地揭示材料中电子各种形式的运动,阐明它们 运动的规律

半导体是电导率介于金属导体和绝缘体之间的一大类导电物体,它们的电导率大约 分布在10cm~103-cm之间。用半导体制成的各种器件有极广泛的用途,通过 不同的掺杂工艺,可以把半导体制成各种电子元件,如作为电子计算机及通讯、自动控 制工程基础的晶体管和集成电路等。另外,半导体对电场、磁场、光照、温度、压力及 周围环境气氛等外部条件非常敏感,因此它是敏感元器件的重要材料

1.半导体电导率 在一般电场情况下,半导体的导电服从欧姆定律:j=E--为电导率 半导体中可以同时有两种载流子,将电流密度写成:j=nq+pqv ,分别为空穴和电子在外场下获得的平均漂移速度 —平均漂移速度和外场的关系:

6.1 半导体的基本特征和分类 6.2 半导体带边的能带结构和有效质量 6.3 半导体载流子的浓度 6.4 接触效应 6.5 半导体载流子的输运问题

同质结:由同种半导体材料构成的N区或P区,形成的PN结。如将两块带隙宽度相同、掺杂不 同的半导体材料,在一定的条件下生长在一起形成同质结。 异质结:两种带隙宽度不同的半导体材料生长在同一块单晶上形成的结。 同型异质结:结的两边导电类型相同:NN,PP结 异型异质结:结的两边导电类型不相同:NP,PN结 对于异型异质结:两种材料的带隙不同

7-7金属一绝缘体一半导体和MOS反型层 MS体系:金属一绝缘体一半导体 Metal Insulator Semiconductor MOS体系:金属一氧化物一半导体

对金属的晶体结构和物性的研究,在固体研究中占有特殊的地位。一方面,人们对 非金属物性的认识和理解,往往是在对金属物性的认识和理解的基础上发展起来的

PN结的构成:半导体材料的一部分是N型半导体材料,一部分是P型半导体材料型。 N结的性质:单向导电性。电流随电压变化的特性如图XCH007012所示

对金属的晶体结构和物性的研究，在固体研究中占有特殊的地位。一方面，人们对 非金属物性的认识和理解，往往是在对金属物性的认识和理解的基础上发展起来的。例 如，在认识了铜的良好导电性的本质以后，人们才对离子晶体不导电给出了正确合理的 解释。其次，人们通过对金属普遍具有的优良的热导和电导、特有的金属光泽和延展性 的认识和研究，有力地促进了固体物理学的发展