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半导体物理学前置课程
半导体物理学前置课程一般包括以下内容：
1. 固体物理学基础知识：晶体结构、晶格振动、电子能带理论、电子自旋、晶格缺陷等。
2. 电磁学基础知识：电场、磁场、电磁辐射等。
3. 量子力学基础知识：量子力学原理、波函数、量子态、哈密顿算符等。
4. 固体能带理论：包括价带和导带的理解、半导体的能带结构、半导体材料的能带间隙等。
5. 简单能带模型：包括紧束缚模型、自由电子气模型、等效质量近似等。
6. 电子与声子的相互作用：介电函数、声子谱、声子与电子的散射等。
7. 电子在晶体中的输运性质：包括导电性、迁移率、扩散、简单的输运方程等。
8. 光电子学基础知识：吸收、发射、散射、色谱、光电子光谱等。
9. pn结和二极管：pn结的形成、Zero bias和封锁态、偏置态、
二极管的I-V特性、二极管的基本应用等。
10. 器件物理：包括MOS结和MOSFET、BJT、HEMT、HBT 等器件的基本原理和工作原理。
以上是一个大致的半导体物理学前置课程的内容，具体课程内容可能会根据不同学校和教师的要求有所不同。
半导体物理归纳总结半导体物理是研究半导体材料及其在电子器件中的应用特性的学科领域。
在过去几十年里，半导体技术的飞速发展对我们的生活产生了巨大的影响。
本文将对半导体物理的一些重要概念和原理进行归纳总结，帮助读者更好地理解半导体器件的工作原理及其应用。
1. 半导体的基本概念半导体是介于导体和绝缘体之间的一类物质，具有中等电导率。
它的导电性质可以通过控制掺杂和温度来进行调节。
常见的半导体材料有硅和锗，它们的物理性质决定了半导体器件的性能。
2. 半导体材料的能带结构半导体材料的能带结构直接影响其导电性质。
能带是描述电子能量和电子分布的概念。
在半导体中，价带是最高的填满电子的能带，而导带是电子可以自由移动的能带。
半导体的导电性取决于导带和价带之间的能隙大小。
3. 掺杂与载流子掺杂是将某种杂质引入到半导体材料中，以改变半导体的导电特性。
掺杂可以分为施主掺杂和受主掺杂两种。
施主掺杂会引入额外的自由电子，增加半导体的导电性，而受主掺杂引入额外的空穴，减少导电性。
掺杂后产生的自由电子和空穴被称为载流子，它们在半导体中的运动导致了电流的流动。
4. pn结及其特性pn结是由p型半导体和n型半导体相接触形成的结构。
在pn结中，p区富含空穴，n区富含自由电子。
当p区和n区相接触时，会发生空穴和自由电子的复合过程，形成耗尽区。
耗尽区内形成了电场，阻止了进一步的复合。
这种特殊的结构使得pn结具有整流特性，即在正向偏置下电流可以流动，而在反向偏置下电流几乎不流动。
5. 半导体器件的应用半导体器件包括二极管、场效应晶体管、晶体管等，它们在各种电子设备中起着重要作用。
二极管是一种具有单向导电性的器件，广泛应用在电源供电和信号处理中。
场效应晶体管是一种高度可控的电流放大器，常用于放大和开关电路。
晶体管则是一种功率放大器，被广泛应用在音频和无线通讯领域。
总结：半导体物理是一门涉及半导体材料特性和器件应用的重要学科。
通过对半导体的能带结构、掺杂与载流子、pn结特性以及器件应用的介绍，我们对半导体器件的工作原理有了更深入的理解。
半导体物理学第8版半导体物理学是研究半导体材料及其性质、行为和应用的学科。
随着半导体技术的不断发展与应用，半导体物理学也成为了现代电子学中的重要分支领域。
半导体物理学的研究对象主要是半导体材料，这些材料具有介于导体和绝缘体之间的特性。
半导体材料的主要特点是在低温下表现为绝缘体，但在高温下或受到外界电场或光照的激励下表现出导体的特性。
这种特性使得半导体材料在电子学和光电子学领域中具有广泛的应用。
在半导体物理学中，研究者主要关注半导体材料的电子结构、载流子输运、能带理论、半导体器件等方面。
电子结构研究揭示了半导体材料中电子的能级分布情况，以及能带间距、禁带宽度等参数的影响。
载流子输运研究则关注电子和空穴在半导体中的运动规律，以及外界电场对其运动的影响。
能带理论是解释半导体材料中电子行为的基础理论，它描述了电子在能带中的分布和运动规律。
半导体器件研究则是将半导体材料制成各种电子器件，如二极管、晶体管、光电二极管等，研究其工作原理和性能。
半导体物理学的研究对现代电子技术的发展起到了重要的推动作用。
半导体材料的特性使得它在电子学中具有广泛的应用。
例如，晶体管作为一种重要的半导体器件，被广泛应用于放大和开关电路中。
光电二极管则利用半导体材料对光的敏感性，实现了光电转换功能。
此外，半导体材料还被应用于光电子学领域，如激光器、太阳能电池等。
半导体物理学的研究也促进了半导体材料的制备技术的发展。
通过研究和理解半导体材料的物理性质，科学家们不断改进半导体材料的制备方法，提高材料的纯度和晶体质量。
这些技术进步为半导体器件的制造提供了可靠的基础，也为电子技术的发展提供了强大的支持。
半导体物理学作为研究半导体材料及其性质、行为和应用的学科，对现代电子学的发展起到了重要的推动作用。
通过对半导体材料的电子结构、载流子输运、能带理论和半导体器件等方面的研究，我们可以深入了解半导体材料的特性和行为，从而推动半导体技术的不断发展与应用。
半导体物理学基本概念能带（energy band）相邻原子在组成固体时，其相应的电子能级由于原子间的相互作用而分裂，由于固体中包含的原子数很大，分离出来的能级十分密集，形成一个在能量上准连续的分布即能带。
由不同的原子能级所形成的允许能带之间一般隔着禁止能带。
导带与价带根据能带理论，固体中的电子态能级分裂为一系列的带，在带内能级分布是准连续的，带与带之间存在有能量间隙。
在非导体中，电子恰好填满能量较低的一系列能带，再高的各带全部都是空的，在填满的能带中尽管存在很多电子，但并不导电。
在导体中，则除了完全填满的一系列能带外，还有只是部分地被电子填充的能带，这种部分填充带中的电子可以起导电作用，称为导带。
半导体属于上述非导体的类型，但满带与空带之间的能隙比较小。
通常把半导体一系列满带中最高的能带称为价带，把半导体中一系列空带中最低的能带称为导带。
直接带隙直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和满带最大值在k 空间中同一位置。
电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。
间接带隙间接带隙半导体材料（如Si、Ge）导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中不同位置。
形成半满能带不只需要吸收能量，还要改变动量。
杂质电离能使中性施主杂质束缚的电子电离或使中性受主杂质束缚的空穴电离所需要的能量。
施主（donor）在半导体带隙中间的能级，能够向晶体提供电子同时自身成为正离子的杂质称为施主杂质。
受主（acceptor）在半导体带隙中间的能级，能接受电子同时自身成为负离子的杂质称为受主杂质。
杂质能级（impurity level）由于杂质的存在，半导体材料中的杂质使严格的周期性势场受到破坏，从而有可能产生能量在带隙中的局域化电子态，称为杂质能级。
施主能级离化能很小，在常温下就能电离而向导带提供电子，自身成为带正电的电离施主，通常称这些杂质能级为施主能级。
受主能级离化能很小，在常温下就能电离而向价带提供空穴，自身成为带负电的电离受主，通常称这些杂质能级为受主能级。
材料物理学中的半导体物理学基础半导体是材料物理学中的重要研究领域，它是指在温度低于一定值时，电子和空穴在半导体内的运动形式。
半导体具有众多的应用，如电子器件、光电器件、太阳能电池、光纤通信等。
因此，研究半导体物理学基础对于半导体的开发和利用至关重要。
半导体的能带结构是物理学中的基础概念。
半导体的能带是指在材料中电子的能量状态，可以理解为一段区域，其中电子的能量只能存在于这个区域中。
一般来说，半导体的能带分为价带和导带两部分。
在温度为零时，价带中没有自由电子，导带中也没有空穴。
当外界施加电磁场或者加热半导体材料时，电子从价带上跃迁到导带，这一过程形成了电导率，即电流流动的能力。
在半导体中，价带和导带之间的带隙非常重要。
带隙是指两个能带之间的能量差，其大小决定了电子能否被激发到导带中，并产生电流。
对于氧化物半导体材料，带隙一般约为3.5-4.5电子伏特（eV），而对于硅和锗等元素半导体材料，带隙则较小，约为0.6-1.1电子伏特（eV）。
在半导体材料中，带隙的大小是材料电特性的重要参数之一。
半导体的电导率和自由电子浓度密切相关。
热激发可以使部分价带内的电子跃迁到导带内，形成导电效应。
另外，在加上外部电场的作用下，电子可以被加速到足以克服带隙的极限电压，从而产生电流。
传导带中的电子数目与温度和掺杂浓度有关，一般越高的温度和掺杂浓度会有更多的自由电子，因此，导电效应也会更加显著。
掺杂是半导体物理学中的重要研究领域。
为了使半导体具有更多的自由电子，人们将一些杂质元素质入半导体中，改变其能带结构，从而使其导电性质得到改善。
掺杂可以分为两类，即N型和P型。
在N型半导体中，掺入的杂质元素一般为五价元素，如磷，可以使其失去一个电子，形成自由电子。
而在P型半导体中，掺入的杂质元素一般为三价元素，如硼，可以形成一个空穴，在空穴中存在的电子数目较少，因此可以形成空穴电流。
掺杂的专业术语是替位杂质、替位掺杂，实际上就是使一部分Si或Ge离子受到片上杂质原子的影响而发生质点和电子的复合作用，产生N、P两种导电材料。
半导体物理学题库半导体物理学是研究半导体材料物理性质和内部微观过程的学科，它对于现代电子技术的发展起着至关重要的作用。
为了帮助大家更好地学习和掌握这门学科，我们精心整理了一份半导体物理学题库。
一、选择题1、以下哪种材料不是常见的半导体？（）A 硅B 锗C 铜D 砷化镓答案：C解析：铜是导体，不是半导体。
硅、锗和砷化镓都是常见的半导体材料。
2、半导体中载流子的主要类型有（）A 电子和空穴B 正离子和负离子C 质子和中子D 原子和分子答案：A解析：在半导体中，参与导电的载流子主要是电子和空穴。
3、本征半导体的电导率主要取决于（）A 温度B 杂质浓度C 晶体结构D 外加电场答案：A解析：本征半导体的电导率主要由温度决定，温度升高，本征激发增强，载流子浓度增加，电导率增大。
4、施主杂质在半导体中提供（）A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案：A解析：施主杂质能够释放电子，从而增加半导体中的电子浓度。
5、受主杂质在半导体中提供（）A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案：B解析：受主杂质能够接受电子，从而增加半导体中的空穴浓度。
二、填空题1、半导体的能带结构中，导带和价带之间的能量间隔称为________。
答案：禁带宽度2、常见的半导体晶体结构有________、＿_______和________。
答案：金刚石结构、闪锌矿结构、纤锌矿结构3、本征半导体中，电子浓度和空穴浓度的乘积是一个________。
答案：常数4、半导体中的扩散电流是由________引起的。
答案：载流子浓度梯度5、当半导体处于热平衡状态时，费米能级的位置在________。
答案：禁带中央附近三、简答题1、简述半导体的导电机制。
答：半导体的导电机制主要依靠电子和空穴两种载流子。
在本征半导体中，温度升高时，价带中的电子获得能量跃迁到导带，形成电子空穴对，从而产生导电能力。
在外加电场作用下，电子和空穴分别向相反的方向移动，形成电流。
半导体物理学中的pn结半导体物理学是研究半导体材料和器件的特性及其应用的科学领域。
而其中一个核心概念便是pn结，它是一种半导体器件中常见的结构。
本文将介绍pn结的基本原理、特性和应用。
一、pn结的构成pn结由p型半导体和n型半导体直接接触形成。
p型半导体是掺入了三价杂质的半导体，如掺入硼或铝，带有多余的电子空穴。
n型半导体则是掺入了五价杂质的半导体，如掺入砷或磷，带有过剩的自由电子。
当这两种半导体相结合时，空穴和自由电子会通过碰撞重组，形成一个带电的区域，即结区。
二、pn结的工作原理在pn结中，有两个关键区域：n端和p端。
n端富含自由电子，而p端则富含电子空穴。
由于电荷差异，电子和空穴会相互扩散到对方的区域，形成漂移电流。
同时，当电子和空穴通过重组而消失时，会形成一个正电荷层和一个负电荷层。
这就是常说的耗尽区。
在平衡状态下，耗尽区的正电荷层和负电荷层正好平衡，称为开路状态。
而当外加电压施加在pn结上时，会改变耗尽区的电荷分布。
当施加的电压为正向偏置时，p端连接的电源的正极与n端连接的电源的负极，会加大耗尽区的宽度，减小耗尽区正负电荷层的高度，这就形成了导通状态。
反过来，当施加的电压为反向偏置时，p端连接的电源的负极与n端连接的电源的正极，会增大耗尽区的宽度和正负电荷层的高度，这就形成了截止状态。
三、pn结的特性1. 双向导电性：pn结在正向偏置下会导电，形成导通状态。
而在反向偏置下则会截止，不导电。
这种特性使得pn结成为一种可控制的电子器件。
2. 整流性：由于pn结的双向导电性，它可以用于整流电路。
在正向偏置下，电流可以流过pn结，而在反向偏置下则会被截止。
3. 光电效应：当光照射到pn结上时，通过光电效应，光子能量会被转化为电能。
这使得pn结广泛应用于光电器件，如太阳能电池。
四、pn结的应用1. 整流器件：如二极管和整流电路，用于将交流电转换为直流电。
2. 放大器件：如晶体管，能够放大信号，实现电子设备的放大功能。
半导体物理学的前沿研究半导体物理学是一门研究半导体材料中电子运动和电荷输运等相关现象的科学。
随着电子技术的不断发展，半导体物理学的研究也变得日益重要。
在这个技术日新月异的时代，了解半导体物理学的前沿研究成果是非常有意义的。
1. 研究热点：拓扑半导体拓扑半导体是近年来引起极大关注的一个研究热点。
与普通半导体不同，拓扑半导体在材料表面和边界上存在特殊的电子能级结构。
这些特殊的能级结构可以导致在材料中出现奇异的物理现象，如量子霍尔效应和手性驰豫等。
拓扑半导体的研究不仅有助于深入理解材料的电子结构，还具有重要的应用前景，例如在量子计算和量子通信领域。
2. 新兴技术：半导体纳米材料随着纳米技术的发展，半导体纳米材料成为当前的研究热点。
与传统的半导体材料相比，半导体纳米材料具有尺寸效应和量子效应，这些效应可以显著改变材料的电子结构和性能。
研究人员通过制备和表征新型的半导体纳米材料，如二维材料和纳米线等，探索其在新型电子器件和光电器件中的应用潜力。
这些研究为下一代电子技术的发展提供了新的可能性。
3. 尖端技术：光电子学光电子学作为半导体物理学的重要分支，研究光与电子之间的相互作用现象。
通过利用半导体材料的光电特性，研究人员可以实现光的操控和电子的探测。
在光电子学领域，光谱学、光子学和光电子器件等都是重要的研究内容。
光电子学的应用广泛，包括光通信、太阳能电池和光探测器等领域。
随着光电子学技术的不断发展和突破，人们对于高效、低成本和可集成的光电子器件的需求也越来越大。
4. 挑战与机遇在半导体物理学的前沿研究中，仍然存在许多挑战和未解之谜。
例如，纳米材料的制备和尺寸控制、拓扑半导体的性质调控以及光子与电子之间的能量传递等问题，都需要研究人员投入大量的时间和精力。
然而，这些挑战也带来了机遇。
解决这些问题将为下一代的新型器件和技术奠定基础，推动半导体科学和技术的发展。
综上所述，半导体物理学的前沿研究呈现出多样化和复杂性。
半导体物理学名词解释嘿，朋友们！今天咱来聊聊半导体物理学那些有意思的名词。
啥是半导体呀？你就把它想象成一个有点小脾气、但又很能干的小家伙。
它不像导体那样大大咧咧，电流随便过，也不像绝缘体那样死脑筋，一点电流都不让过。
半导体呢，它会根据情况来决定让多少电流通过，是不是很神奇？比如说空穴，这就像是半导体世界里的一个小坑。
电子在里面跳进跳出的，可热闹啦！它可不是什么没用的东西哦，在半导体的各种活动中，空穴可是有着重要的地位呢，就像舞台上不可或缺的角色一样。
还有能带，你可以把它想象成是半导体世界里的不同楼层。
有些电子喜欢在低楼层活动，有些呢就想去高楼层看看。
这不同的楼层就代表着不同的能量状态，电子们在这些能带里玩耍、工作，决定着半导体的各种性能。
再说说禁带，这就像是一道鸿沟，把不同的能带隔开了。
电子要想从一个能带跳到另一个能带，就得费点力气跨过这道沟。
如果这道沟太宽了，电子就很难跳过去，半导体的性质也就不一样啦。
pn 结呢，就像是半导体世界里的一道特殊的关卡。
一边是 p 型半导体，一边是 n 型半导体，它们凑在一起就形成了这个特别的地方。
在这个关卡上，会发生很多有趣的事情，比如电流的流动会变得很有规律。
杂质半导体又是什么呢？就好像是给半导体这个小家伙请了一些特别的帮手。
通过引入不同的杂质，可以让半导体的性能发生很大的变化，变得更适合我们的需要。
半导体物理学里的这些名词，不就像是一个充满奇妙和惊喜的小世界吗？它们看似复杂，其实只要我们用心去理解，就会发现它们真的很有趣呀！我们的生活中到处都有半导体的身影，从手机到电脑，从电视到各种电子产品。
这些小小的半导体器件，都是建立在半导体物理学的基础上的。
所以说，了解半导体物理学名词可不是仅仅为了好玩，它对我们的生活有着实实在在的影响呢！我们应该好好去探索这个神奇的世界，不是吗？总之，半导体物理学名词解释就是这么有趣又重要，大家可别小瞧了它们哟！。
1. 本征激发:当温度一定时，价带电子受到激发而成为导带电子的过程;特征:电子数等于空穴数;2. 导带底电子的m*>0;价带顶电子的m*<0; xo k xxk Eh m )(222*∂∂= *d d 1m h k E h k V == 3. 有效质量的意义:概括了半导体内部势场作用，使得在解决半导体中电子在外力作用的运动规律时，可以不涉及到半导体内部势场的作用。
4. m*的特点:1.决定于材料2.与电子的运动方向有关3.与能带的宽窄有关5. 内层: 带窄, 22dk E d 小, m*大;外层: 带宽, 22dk Ed 大, m*小.内层电子的能带窄，有效质量大；6. 外层电子的能带宽，有效质量小。
7. 外能带曲率小，对应的有效质量大，称该能带中的空穴为重空穴 (m p *)h内能带曲率大，对应的有效质量小，称此能带中的空穴为轻空穴（m p *)l8. 锗、硅的导带分别存在四个和六个这种能量最小值，导带电子主要分布在这些极值附近，通常称锗、硅的导带具有多能谷结构9. 间接带隙半导体：硅和锗的导带底和价带顶在 k 空间处于不同的 k 值。
直接带隙半导体：硅和锗的导带底和价带顶在 k 空间处于相同的 k 值。
10. 杂质: 半导体中存在的与本体元素不同的其它元素。
11. 浅能级杂质:能级接近导带底Ec 或价带顶Ev; 12. 深能级杂质:能级远离导带底Ec 或价带顶Ev;13. 间隙式杂质:杂质位于组成半导体的元素或离子的格点之间的间隙位置; 14. 替位式杂质:杂质占据格点的位置;15. 束缚在杂质能级上的电子被激发到导带Ec 成为导带电子，该杂质电离后成为正电中心（正离子）。
这种杂质称为施主杂质。
16. 束缚在杂质能级上的空穴被激发到价带Ev 成为价带空穴，该杂质电离后成为负电中心（负离子）。
这种杂质称为受主杂质。
17. 施主杂质的电离能△E D ：即弱束缚的电子摆脱束缚成为晶格中自由运动的电子（导带中的电子）所需要的能量。
18. 电子从价带直接向导带激发，成为导带的自由电子，这种激发称为本征激发;只有本征激发的半导体称为本征半导体19. 掺施主的半导体的导带电子数主要由施主决定，半导体导电的载流子主要是电子（电子数>>空穴数），对应的半导体称为N 型半导体。
20. 掺受主的半导体的价带空穴数由受主决定，半导体导电的载流子主要是空穴（空穴数>>电子数），对应的半导体称为P 型半导体。
21. 在一定温度 T 下，载流子的产生过程与复合过程之间处于动态的平衡，这种状态就叫热平衡状态。
22. 杂质能级最多只容纳一个某个自旋方向的电子。
23. 状态密度就是在能带中能量E 附近每单位间隔内的量子状态 24. 费米能级位置标志着电子填充能级水平的高低;25. 费米能级E F 的意义: E F 的位置比较直观地反映了电子占据电子态的情况。
即标志了电子填充能级的水平。
E F 越高，说明有较多的能量较高的电子态上有电子占据。
26. 服从波尔兹曼分布的电子系统称为非简并系统,相应的半导体称为非简并半导体; 27.,28. 导带电子浓度29. E F →E C ，E C-E F o F N D 较高；E F →E V ，E F -E V ↓，p o ↑ — E F 越低，电子的填充水平越低，对应N A 较低。
30. 在一定的温度下，载流子浓度积与杂质无关31.32. 载流子浓度与温度关系 a)杂质离化区：随着温度的升高，杂质电离产生载流子，本征电离很小b) 饱和电离区:杂质全部电离，本征激发仍很小 c) 本征激发去：随着温度的升高，本征电离产生大量载流子33. 禁带变窄效应：重掺杂时，杂质能带进入导带或价带，形成新的简并能带，简并能带的尾部深入到禁带中，称为带尾，从而导致禁带宽度变窄。
34. 当杂质浓度超过一定数量后，载流子开始简并化的现象称为重掺杂，这种半导体即称为简并半导体35. 漂移运动：载流子在电场力作用下的运动。
漂移速度：载流子定向漂移运动的速度。
36. 电子迁移率μ，表示单位场强下电子的平均漂移速度37. 平均自由程：连续两次散射之间的自由运动的平均路程； 38. 平均自由时间：连续两次散射之间的自由运动的平均时间；39. 电导迁移率40. 电阻率随温度的变化a) 低温区：温度很低，本征激发可忽略，载流子主要有杂质电离提供，它随温度升高而增加；散射主要由电离杂质决定，迁移率也随温度升高而增大，所以，电阻率随温度升高而降低 b) 饱和区：温度继续升高，杂质已全部电离，本征肌肤还不十分显著，载流子基本不随温度变化，晶格振动散射上升为主要矛盾，J nq E μ=μσnq =cn c m q τμ=迁移率随温度升高而降低，所以，电阻率随温度升高而增加；c) 本征区：温度继续升高，本征激发很快增加，大量本征载流子的产生远远超过迁移率减小对电阻率的影响，这时，本征激发成为主要矛盾的主要方面，杂质半导体的电阻率将随温度的升高急剧地下降，表现出同本征半导体相似的特征。
41. 在强电场中，迁移率随电场的增加而变化，这种效应称为强电场效应。
42. 由于磁场的存在引起电阻的增加，称这种效应为磁阻效应43. 注入的非平衡载流子浓度大于平衡时的多子浓度，称为大注入。
注入的非平衡载流子浓度大于平衡时的少子浓度，小于平衡时的多子浓度，称为小注入。
44. 非平衡载流子在半导体中的生存时间称为非子寿命。
45. 产生非子的外部作用撤除后，由于半导体的内部作用，使它由非平衡态恢复到平衡态，非子逐渐消失，这一过程叫非平衡载流子的复合46. 俄歇复合：载流子从高能级向低能级跃迁，发生电子－－空穴复合时，将多余的能量传给另一载流子，使此载流子被激发到能量更高的能级上去，当它重新跃迁回低能级时，多余的能量以声子形式放出。
47. 复合中心：半导体中对电子和空穴起复合作用的杂质或缺陷。
48. 位于禁带中央的深能级是最有效的复合中心 49. 间接复合：小注入时非子寿命决定于少子寿命直接复合：小注入时非子寿命决定于多子浓度；大注入时非子寿命决定于注入。
50. 陷阱效应：杂质能级积累非平衡载流子的作用。
相应的杂质和缺陷称为陷阱中心。
实际上遇到的常是少数载流子的陷阱效应51. PN 结加正偏电压（P+，N-）势垒区变窄；扩散流大于漂移流；形成稳定的扩散电流 52. PN 结加反偏电压（P-，N+）势垒区变宽；漂移流大于扩散流；由漂移作用形成的反向电流很小 53. 扩散长度p p p D L τ=54. 爱因斯坦关系迁移率μ：反映载流子在电场作用下运动的难易程度 扩散系数D ：反映存在浓度梯度时载流子运动的难易程度55. 证明t p i N 1r =τ( i i pu τ∆=, )()()(1111p n np p p r n n r N r r u p n t p n i -+++=) 56. 类氢模型计算Si 电子的运动轨道半径：氢原子中电子的轨道半径：222n q m h r oo H πε=; Si 中受正电中心束缚的电子的运动轨道半径 57. 证明当u n ≠u p 且电子浓度n=n i p n i n p u u n p u u =,时，材料的电导率最小，并求σmin的表达式。
解：n p i n p nqu qu n nnqu pqu +=+=2σp i n p i u n n q dn d u u nn q dn d 3222222=+-=σσ),( qKT D=μ22*2()r Si o e h r n m qεεπ=令p u i n p i n p i u u n p u u n n u u nn dn d /,/)(==⇒=+-⇒=0022σ0223222>===pp i n n p np n p i iu u n n u u n u u qu u u u u n n qdn d np i /)/(/σ因此，n p i u u n n /=为最小点的取值p u i n n p i p p u i u u qn u u u n u u u n q 2=+=)//(min σ58. 设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值附近能量E c (k)和价带极大值附近能量E V (k)分别为：E C （K ）=0220122021202236)(,)(3m k h m k h k E m k k h m k h V -=-+ 0m 。
试求：为电子惯性质量，nm a ak 314.0,1==π禁带宽度;导带底电子有效质量;价带顶电子有效质量;价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化解：（1）eVm k E k E E E k m dk E d k m k dk dE Ec k k m m m dk E d k k m k k m k V C g V V V c 64.012)0()43(0,060064338232430)(2320212102220202020222101202==-==<-===-==>=+===-+ 因此：取极大值处，所以又因为得价带：取极小值处，所以：在又因为：得：由导带：043222*83)2(1m dk E d mk k C nC=== sN k k k p k p m dk E d mk k k k V nV/1095.7043)()()4(6)3(25104300222*11-===⨯=-=-=∆=-== 所以：准动量的定义：59. 晶格常数为0.25nm 的一维晶格，当外加102V/m ，107V/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
解：根据：tkhqE f ∆∆== 得qE k t -∆=∆sat sat 137192821911027.810106.1)0(1027.810106.1)0(----⨯=⨯⨯--=∆⨯=⨯⨯--=∆ππ60. 非平衡载流子的扩散（厚样品）扩散流密度 S p (x)：dxp d D x S pp ∆-=)( 单位时间、单位体积中积累的非子数为：通解 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∆=∆=∞∆0 )0(0)(p p p 边界条件：∴B=0，A= 0 p ∆pL x ep x p -∆=∆∴0)(61. 求pn 结的接触电势差假设：P 区：E c =E cp E v =E vp n o =n po p o =p po N 区：E c =E cn E v =E vn n o =n no p o =p no22()p p pdS x d p pD dxdx τ∆∆-==ppL x L x BeAe x p +=∆-)(62. 光照1Ω∙cm 的n 型硅样品，均匀产生非平衡载流子，电子-空穴对产生率为1017cm -3∙s -1。
