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半导体物理第五章总结复习_北邮

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第五章

一、基本概念

1.非平衡载流子: 如果对半导体施加外界作用，破坏了热平衡的条件，这就迫使它处于与热平衡相偏离的状态，称为非平衡状态，偏离平衡载流子浓度的那部分载流子称为非平衡载流子

2.非平衡载流子注入: 通过改变外部条件使得半导体内部产生平衡载流子的方法成为非平衡载流子的注入。

3.探针注入: 用金属探针与半导体接触时，用电的方法注入非平衡载流子。

4.小注入、大注入:

5.非平衡载流子浓度、非平衡多子浓度、非平衡少子浓度:

6.非平衡载流子寿命（少子寿命、寿命）:

7.准费米能级（电子准费米能级、空穴准费米能级）: 研究表明，注入作用下，导带电子、价带空穴在极短时间各自达到平衡，但导带电子与价带空穴不平衡，半导体没有统一费米能级，处于非平衡态。非平衡态用导带电子准费米能级、价带空穴准费米能级描述。

8.直接复合: 导带电子直接跃迁到价带与空穴复合。

9.间接复合: 导带电子和价带空穴通过复合中心复合。

10.表面复合: 非平衡载流子通过表面复合中心的复合称为表面复合--单位时间、单位表面薄层中通过复合中心复合的电子-空穴对数称为表面复合率。

11.俄歇复合:非平衡载流子从高能级向低能级跃迁复合过程中释放的能量使导带（或价带）中另一个载流子激发到更高能级，或使另一个载流子发射到半导体外(俄歇电子)。

12.最有效复合中心: 对复合起有效作用的杂质和缺陷称为复合中心，位于禁带中央附近的深能级是最有效的复合中心。

13.陷阱效应: 杂质或缺陷对一种非平衡载流子的收容效应称为陷阱效应

--具有显著陷阱效应的杂质或缺陷称为有效陷阱（陷阱）

14.载流子扩散: 只要微观粒子在各处的浓度不均匀，由于粒子的无规则热运动，就可以引起粒子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。扩散运动完全是由粒子浓度不均匀所引起，它是粒子的有规则运动，但它与粒子的无规则运动密切相关。

15.扩散长度: 空穴在边扩散边复合的过程中，减少至原值的1/e时所扩散的距离。

载流子扩散流密度:

16.连续性方程：在扩散运动和漂移运动同时存在时，少数载流子所遵守的运动方程。

二、图像

1. 最有效复合中心能带示意图:

2. 间接复合过程能带示意图

3. 俄歇复合过程能带示意图

4. 表面复合过程能带示意图

5. 非平衡半导体能带图（包括N型、P型、本征型）

6. 有效陷阱的能带示意图

三、论述

1.表面复合对半导体载流子寿命的影响

答：表面复合是指在半导体表面发生的间接复合过程。半导体表面处的杂质和表面特有的缺陷在禁带中形成分立的能级，其中一部分起复合中心的作用。由于表面复合中心的密度远远大于体内复合中心的密度，表面的复合率更高。因此表面过剩少数载流子的寿命要远远低于体内过剩少数载流子的寿命。

2.金在硅半导体中的有效复合中心作用

答：金是硅中的深能级杂质，在硅中形成双重能级。且无论是n型硅还是p型硅，金都是有效的复合中心。在n型硅中，金原子可以接受一个电子，形成负点中心Au-，起受主作用，故在禁带中形成具有复合中心作用的受主能级EtA；在p型硅中，金原子释放电子，成为正电中心Au+，起施主作用，故在禁带中形成具有复合中心作用的施主能级EtD。

3.连续性方程中每一项的物理意义

答：

单位时间、单位长度内空穴数变化量（一维半导体空穴连续性方程）:

22pppppEppppDEpgtxxx

空穴扩散流使半导体单位长度、单位时间内的空穴数增加（改变）量:

2211pppdpqDJpdxDqxqxx扩

空穴漂移流使半导体单位长度、单位时间内的空穴数增加（改变）量:

11ppppqpEJEpEpqxqxxx漂

单位时间、单位长度内空穴复合率:

0ppppp

单位时间、单位长度内空穴产生率:pg

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人教版高中物理选修3-2 复习素材：第五章 交变电流知识点总结

人教版高中物理选修3-2 复习素材：第五章 交变电流知识点总结

选修3-2知识点

第五章 交变电流 5.1交变电流

一、交变电流

1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化

2、直流电流：

①大小变化，方向不变化的叫直流

②大小和方向都不随时间变化的叫恒定电流

二、交变电流的产生

中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置(甲）。

①此位置AB、CD边的速度方向与磁感线平行，各边都不切割磁感线，故呈

电中性所以叫中性面。

②线圈经过中性面时，Φ最大（B⊥S），但线圈中E=0，电流I=0。

因为线圏平面转到中性面瞬间，穿过线圈的磁通量虽然最大，但是，曲线

的斜率为0，即，磁通量的变化率

t

＝0，感应电动势为0; tE



=

垂直中性面（乙图）：

①此位置AB、CD边的速度方向与磁感线垂直，即两边都切割磁感线。

②此时Φ最小（B//S)，但线圈中的电动势E达到最大。I也最大。感应电

流方向B到A。

因为线圈平面转到跟中性面垂直时,穿过线圈的磁通量重为0，但是曲线的

斜率最大，即磁通量的变化率t最大，感应电动势最大。 推论：线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中

性面，电流方向改变两次。

三、交变电流的变化规律

1、感应电动势的峰值和瞬时值为：e=Emsinωt (从中性面开始计时)

①e叫做感应电动势的瞬时值。

②W是发电机线圈转动的角速度。

③Em表示感应电动势可能达到的最大值, 叫做电动势的峰值，大小为NBSwEm=。 2、感应电流和电压的峰值和瞬时值

感应电流的瞬时值为i=Imsinωt。

感应电流的峰值为: rREImm+= 电压的瞬时值为u=Umsinωt

电压的峰值Um=ImR

3、交变电流的图像

4、交变电流的种类

(1)正弦交流电，(2)示波器中的锯齿波扫描电压

(3)电子计算机中的矩形脉冲，(4)激光通信中的尖脉冲

5、交流发电机

（1）发电机的基本组成：

①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）

②用来产生磁场的磁极

（2）发电机的基本种类：

人教版八年级物理第五章凸透镜成像规律知识点总结专题复习

人教版八年级物理第五章凸透镜成像规律知识点总结专题复习

一. 教学内容：

凸透镜成像规律专题复习总结

二. 教学过程：

（一）考点点拨：在初中光学部分中重点内容是光的直线传播，光的反射，光的折射。前两部分比较简单。难点在于光的折射之一部分，而光的折射部分中，凸透镜成像规律对于我们初中学生来说比较困难。那么本节课我们就重点复习、总结凸透镜成像规律。

（二）跨越障碍

<1>凸透镜成像规律怎样记忆

首先我们先复习一下凸透镜成像的规律：

（1）当u=2f时，凸透镜成倒立等大的实像，此时v=2f

（2）当u>2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，此时f

（3）当f2f

（4）当u

（5）当u=f时，凸透镜不能成像。

2F F F 2F

[1]成实像时物和像的位置记忆

1、当物体在2f之外时，此时形成的是缩小的实像，像在1f-------2f之间。（注意观察一下像和物的位置，理解缩小的像时可以以人的眼睛为例，例如物体隔离我们远时，我们看到物体很小）

2、当物体在2f点上时，此时形成的是等大的实像。像也在2f点上。

3、当物体在1f------2f焦距之间时，此时形成放大的实像，像在2f之外。（注意观察一下此时像和物的位置，再和物距u>2f时相比较）

由上面1，2、3我们可以总结出物和像的位置关系，即物在2f之外时，像在1f----2f之间

物在1f------2f之间时，像在2f之外

物距u=2f时，像v=2f 所以为了便于记忆我们把成实像时物和像的位置称为“互异性”

成虚像时单独记忆就可以了。

例1. 凸透镜的焦距f=10cm，蜡烛原来放置在离凸透镜25cm的地方，当逐渐靠近12cm时，像距如何变化，以及像是怎么变化的？

点拨：凸透镜的焦距为f=10cm，

25cm>2f，此时成缩小的像，像在1f-----2f之间

2f>12cm>f，此时成放大的像，像在2f之外。

半导体物理第七章总结复习_北邮全新

半导体物理第七章总结复习_北邮全新

第七章

一、基本概念

1.半导体功函数: 半导体的费米能级EF与真空中静止电子的能量E0的能量之差。

金属功函数：金属的费米能级EF与真空中静止电子的能量E0的能量之差

2.电子亲和能: 要使半导体导带底的电子逸出体外所需的最小能量。

3. 金属-半导体功函数差o: (EF)s-(EF)m=Wm-Ws

4. 半导体与金属平衡接触平衡电势差: qWWVsmD

5.半导体表面空间电荷区 : 由于半导体中自由电荷密度的限制，正电荷分布在表面相当厚的一层表面层内，即空间电荷区。表面空间电荷区=阻挡层=势垒层

6.电子阻挡层：金属功函数大于N型半导体功函数（Wm>Ws）的MS接触中，电子从半导体表面逸出到金属，分布在金属表层，金属表面带负电。半导体表面出现电离施主，分布在一定厚度表面层内，半导体表面带正电。电场从半导体指向金属。取半导体内电位为参考，从半导体内到表面，能带向上弯曲，即形成表面势垒，在势垒区，空间电荷主要有带正电的施主离子组成，电子浓度比体内小得多，因此是是一个高阻区域，称为阻挡层。

【电子从功函数小的地方流向功函数大的地方】

7.电子反阻挡层：金属功函数小于N型半导体功函数（Wm

8.半导体表面势垒(肖特基势垒)高度: smsDWWqVqV

9.表面势垒宽度：

10.半导体表面势: 取半导体体内为参考电位，半导体表面的势能Vs。

11 .表面态: 在半导体表面处的禁带中存在着表面态，对应的能级称为表面能级。 表面态一般分为施主型和受主型两种。若能级被电子占据时呈中性，施放电子后呈正电性，成为施主型表面态；若能级空着的时候为电中性，接收电子后带负电，则成为受主型表面态。一般表面处存在一个距离价带顶为qf的能级，电子刚好填满该能级以下所有表面态时呈电中性。 电子填充了该能级以上部分则表面带负电，电子未填充满该能级以下的所有能级则表面带正电。

12.钉扎效应: 若表面态密度高，金属半导体接触时，电子充入或放出表面态，半导体表面形成与体内符号相反的电荷、形成高度为2/3半导体禁带宽度的表面势垒，费米能级钉住在表面中性能级上。

半导体器件物理复习题完整版

半导体器件物理复习题完整版

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半导体器件物理复习题

一． 平衡半导体：

概念题：

1. 平衡半导体的特征（或称谓平衡半导体的定义）

所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体，是指无外界（如电压、电场、磁场或温度梯度等）作用影响的半导体。在这种情况下，材料的所有特性均与时间和温度无关。

2. 本征半导体：

本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。

3. 受主（杂质）原子：

形成P型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅲ族元素）。

4. 施主（杂质）原子：

形成N型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅴ族元素）。

5. 杂质补偿半导体：

半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。

6. 兼并半导体：

对N型掺杂的半导体而言，电子浓度大于导带的有效状态密度，

费米能级高于导带底（0FcEE）；对P型掺杂的半导体而言，空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶（0FvEE）。 2

7. 有效状态密度：

在导带能量范围（~cE）内，对导带量子态密度函数3/2*342nccmgEEEh与电子玻尔兹曼分布函数expFFEEfEkT的乘积进行积分（即3/2*0342expcnFcEmEEnEEdEhkT）得到的3*2222ncmkTNh称谓导带中电子的有效状态密度。

在价带能量范围（~vE）内，对价带量子态密度函数3/2*342pvvmgEEEh与空穴玻尔兹曼函数expFFEEfEkT的乘积进行积分（即3/2*0342expvEpFvmEEpEEdEhkT）得到的3*2222pvmkTNh称谓价带空穴的有效状态密度。

8. 以导带底能量cE为参考，导带中的平衡电子浓度：