Квантовая механика

высшая математика

Некоторые знания по физике колледжа

1. Обратите внимание на граничные условия и ограничения сцены.

2. Выражение

Полупроводниковый материал

сплошная решетка

Примеси и дефекты

Три основных принципа

Уравнение Шрёдингера

Волновая функция (примечание: волна вероятности)

Свободные электроны и связанные электроны

Одиночный электрон: представляет: атом H.

Полиэлектроны: их квантовые состояния дискретны

образование энергетической зоны

Одномерная бесконечная полоса энергии кристалла

перевозчик

функция плотности состояний

Функция распределения Ферми-Дирака

формула

Собственный полупроводник: чистый полупроводник, не имеющий других примесей и дефектов решетки.

Продукт концентрации носителей

Внутреннее положение уровня Ферми

Донорные примеси: генерируемые за счет введения примесей, называются донорными электронами, что соответствует легированию донорных примесей.

Акцепторная примесь: после легирования другими элементами она принимает электроны в валентной зоне для ионизации и генерирует дырки в валентной зоне.

Условие электрической нейтральности: все плотности положительно заряженных зарядов, присутствующие внутри однородно легированного термически сбалансированного полупроводника, равны всем плотностям отрицательно заряженных зарядов.

Внешний полупроводник: легированный полупроводник

Определение: Полупроводник, содержащий как донорные, так и акцепторные примеси.

Классификация

1. Уровень Ферми смещается в обе стороны от запрещенной зоны при увеличении концентрации легирования.

2. Уровень Ферми также меняется с температурой. С повышением температуры уровень Ферми полупроводников как N-типа, так и P-типа приближается к центру запрещенной зоны. Этот результат согласуется с поведением полупроводников в области собственного возбуждения с наиболее высокой температурой, т.к. он удовлетворяет условиям. 10=po, поэтому уровень Ферми также приближается к собственному уровню Ферми, который является центром запрещенной зоны.

3. Когда уровень Ферми расположен в центре запрещенной зоны, это собственный полупроводник.

концентрация носителей

Классификация: Когда концентрация легированных примесей мала (по сравнению с Nc, Nv), полупроводник называется невырожденным. Когда степень легированной примеси велика (больше, чем Nc, Nv), полупроводник называется вырожденным. Ввиду того, что тот, что между ними, называется слабовырожденным полупроводником.

Эффект сужения запрещенной зоны: нижнее положение зоны проводимости опускается и ширина запрещенной зоны сужается.

рассеяние

Подвижность в зависимости от температуры и концентрации легирования

Удельное сопротивление: ρ=1/σ=1/e (Nμn Pμp)

Скорость насыщения и подвижность в сильном поле

Диффузия: процесс, при котором носители перемещаются из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией под действием градиента концентрации.

Мобильность: Величина, описывающая легкость, с которой носители перемещаются под действием внешнего электрического поля.

Коэффициент диффузии: Величина, которая описывает легкость, с которой носители перемещаются под влиянием градиентов концентрации.

Соотношение Эйнштейна - это соотношение между подвижностью носителей Мяо и коэффициентом диффузии.

определение

скорость производства и скорость рекомбинации

Источник: температура, свет и т. д.

Факторы, влияющие на рекомбинацию носителей: электроны, дырки и т. д.

Генерация и рекомбинация носителей заряда в условиях теплового равновесия.

Рекомбинация носителей в неравновесных условиях

уравнение непрерывности

уравнение диффузии

Определение: Лишние электроны и лишние дырки будут тесно связаны между собой дрейфом или диффузией с единым коэффициентом подвижности или диффузии.

биполярное уравнение переноса

Биполярное уравнение переноса при малой инжекции

приложение

Узел мутации (когда концентрация на одной стороне значительно больше, чем на другой стороне – односторонний узел мутации)

линейный перекресток

Много детей

Молодой сын

Положительно и отрицательно ионизированные примеси имеют равные заряды.

В состоянии равновесия чистая плотность дырочного и электронного тока равна 0 -> Вывод Vbi

Приближение истощения (носители полностью диффундировали), область истощения

нейтральное приближение нейтральная зона

Выведенные выше формулы для сбалансированных PN-переходов можно распространить на случай наличия внешнего напряжения. Если предположить, что все внешнее напряжение приходится на область обеднения, то Vbi в формуле достаточно заменить на Vbi-. В Примечание: 1. Опорное направление приложенного напряжения противоположно Vbi и V<=Vbi. 2. Когда V приближается к Vbi, возникает ситуация с большим током, и падение напряжения в квазинейтральной области нельзя игнорировать.

Диаграмма энергетических зон

Распределение носителей в области пространственного заряда

В равновесии

Прямое смещение V>0

Обратное смещение V<0

Идеальные характеристики постоянного тока и напряжения PN-перехода

Барьерная область генерирует ток рекомбинации

Расчет составного тока

небольшие условия впрыска

Большие условия впрыска

Большая концентрация инжекционного тока

Самосоздаваемое электрическое поле при большой инжекции

Работа выхода металлов и полупроводников.

Идеальный контакт металл-полупроводник

Идеальные свойства полупроводникового контакта

Соотношение ток-напряжение

Омический контакт: когда полупроводник подключен к положительному электроду источника питания, величина изгиба энергетической зоны уменьшается, и электроны могут легко проходить через потенциальный барьер и перетекать из металла в полупроводник.

Классификация

Его энергетическая диаграмма

Встроенное электрическое поле резкого инверсионного гетероперехода и ширина области пространственного заряда

мутантный гомопереход

Современная транспортная модель в мутантном инверсионном гетеропереходе

Современная модель транспорта в мутантных гомогетеропереходах