固態(tài)電子論半導(dǎo)體物理固體物理部分名詞解釋

1、2011 年*夏，固態(tài)電子論名詞解釋總結(jié)-----章裕1 固態(tài)電子論名詞解釋庫(kù)（個(gè)人意見(jiàn)，僅供參考）晶體：構(gòu)成粒子（原子，分子，集團(tuán)）周期性排列的固體，具有長(zhǎng)程有序性，有固定的熔點(diǎn)，具有自限性，各向異性和解理性特點(diǎn)的固體。布拉伐點(diǎn)陣：晶體的周期性結(jié)構(gòu)可以看作相同的點(diǎn)在空間周期性無(wú)限分布所形成的系統(tǒng)，稱(chēng)為布拉伐點(diǎn)陣。布拉伐格子：在空間點(diǎn)陣用三組不共面平行線連起來(lái)的空間網(wǎng)格稱(chēng)為布拉伐格子。基元：布拉伐格子中的最小重復(fù)單位稱(chēng)為基元。原胞：在布

2、拉伐格子中的最小重復(fù)區(qū)域稱(chēng)為原胞。晶胞：為了同時(shí)反應(yīng)晶體的周期性和對(duì)稱(chēng)性，常常選取最小的重復(fù)單位的整數(shù)倍作為重復(fù)單元，這種單元稱(chēng)為晶胞。倒格子：分別以 b1,b2,b3,作為基矢，構(gòu)成的網(wǎng)格稱(chēng)作倒格子，其中 布里淵區(qū)：在倒格子中，以某個(gè)倒格點(diǎn)作為原點(diǎn)，作出它到其他所有倒格點(diǎn)的矢量的垂直平分面，這些面將倒空間分割成有內(nèi)置外的相等區(qū)域，稱(chēng)為布里淵區(qū)。五種晶體結(jié)合力方式：離子結(jié)合和離子晶體：共價(jià)結(jié)合和共價(jià)晶體：能把兩個(gè)原子結(jié)合在一起的的

3、一對(duì)為兩個(gè)原子自旋相反配對(duì)的電子結(jié)構(gòu)稱(chēng)為共價(jià)鍵。金屬結(jié)合和金屬晶體：作用力來(lái)自帶正電原子實(shí)和負(fù)電電子云的吸引力，電子云重疊產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥作用的排斥力結(jié)合的稱(chēng)為金屬晶體。氫鍵結(jié)合和氫鍵晶體：氫原子同時(shí)與兩個(gè)電負(fù)性較大的原子想結(jié)合，一個(gè)屬于共價(jià)鍵，另一個(gè)通過(guò)庫(kù)侖作用結(jié)合的稱(chēng)為氫鍵。范德瓦耳斯結(jié)合和分子晶體：靠電偶極矩的相互作用而結(jié)合的力稱(chēng)作范德瓦耳斯力。主要的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型：聲子：晶格振動(dòng)的一個(gè)頻率為 wq 的格波等價(jià)于一個(gè)簡(jiǎn)諧振子的振動(dòng)，其

4、能量也可以表示為以下，Enl=(0.5+n)hwq.能量單元是 hwq,它是格波的能量量子，稱(chēng)之為聲子。2011 年*夏，固態(tài)電子論名詞解釋總結(jié)-----章裕3 簡(jiǎn)并半導(dǎo)體：當(dāng)摻雜濃度比較高，或溫度足夠低，費(fèi)米能級(jí)會(huì)接近導(dǎo)帶底（價(jià)帶頂）甚至進(jìn)入導(dǎo)帶（價(jià)帶） ，這種半導(dǎo)體稱(chēng)為簡(jiǎn)并半導(dǎo)體。非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體：當(dāng)摻雜濃度不算高，費(fèi)米能級(jí)處于禁帶中并且遠(yuǎn)離導(dǎo)帶（價(jià)帶） ，一般劃分條件是 Ec-Ef>2eV,或 Ef-Ev>2eV. ，這種

5、半導(dǎo)體稱(chēng)為非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體。凍析效應(yīng)：對(duì)于含有雜質(zhì)的半導(dǎo)體，當(dāng)溫度低于某一溫度時(shí)，雜質(zhì)只有部分電離，尚有部分載流子凍析在雜質(zhì)能級(jí)上，對(duì)導(dǎo)電沒(méi)有貢獻(xiàn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為凍析效應(yīng)。禁帶變窄效應(yīng)：在簡(jiǎn)并半導(dǎo)體中，雜質(zhì)原子之間發(fā)生交疊，形成雜質(zhì)能帶，雜質(zhì)能帶進(jìn)入導(dǎo)帶或者價(jià)帶，并且和導(dǎo)帶或者價(jià)帶相連，形成新的簡(jiǎn)并能帶，導(dǎo)致禁帶寬度減小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為禁帶變窄效應(yīng)。強(qiáng)電場(chǎng)效應(yīng)：在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，載流子的平均漂移速度不在于電場(chǎng)強(qiáng)度呈正比，隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，漂移速

6、度的增加比線性變得緩慢，最后達(dá)到飽和值，這種現(xiàn)象稱(chēng)為強(qiáng)電場(chǎng)效應(yīng)。多能谷散射效應(yīng)：由于半導(dǎo)體導(dǎo)帶具有多能谷的結(jié)構(gòu)，最低和次低能量間隔較小，當(dāng)電場(chǎng)達(dá)到一定程度后，低能谷的電子可以向高能谷轉(zhuǎn)移，即發(fā)生多能谷散射，然而高能谷電子的有效質(zhì)量遠(yuǎn)大于低能谷有效質(zhì)量，因而在這個(gè)區(qū)域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)微分負(fù)電導(dǎo)現(xiàn)象，這就是多能谷散射效應(yīng)。耿氏效應(yīng)：當(dāng)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度最初位于負(fù)微分電導(dǎo)區(qū)時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)部電流以很高的頻率震蕩，約為 0.47---6.5GHz，這個(gè)效應(yīng)稱(chēng)為耿

7、氏效應(yīng)。非平衡載流子：對(duì)于半導(dǎo)體施加外界作用，可使其處于非平衡狀態(tài)，此時(shí)多出來(lái)的載流子稱(chēng)為非平衡載流子。非平衡載流子的復(fù)合：非平衡載流子在外界作用的情況下產(chǎn)生，當(dāng)外界作用消除后，由于半導(dǎo)體內(nèi)部作用，非平衡載流子將消失，就是導(dǎo)帶中的載流子落入到價(jià)帶，使電子和空穴成對(duì)的消失，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作非平衡載流子的復(fù)合。 （單位時(shí)間單位體積內(nèi)復(fù)合的載流子稱(chēng)為載流子的復(fù)合率）非平衡載流子的壽命：非平衡載流子的平均生存時(shí)間稱(chēng)為非平衡載流子的壽命，標(biāo)志著非平衡

8、載流子的平均生存時(shí)間，也是非平衡載流子衰減到初值的 1/e，所需要的時(shí)間。準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)：當(dāng)有非平衡載流子存在時(shí)，不再有統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí)，此時(shí)處于非平衡狀態(tài)的電子系統(tǒng)和空穴系統(tǒng)可以有自己的費(fèi)米能級(jí)，稱(chēng)作準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)。陷阱效應(yīng)：半導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，雜質(zhì)能級(jí)上電子數(shù)目也會(huì)改變，表明雜質(zhì)能級(jí)具有收容非平衡載流子的能力，這種積累非平衡載流子的作用稱(chēng)為陷阱效應(yīng)。雪崩擊穿：在反向偏壓下，由于倍增效應(yīng)使得載流子成倍增多，迅速增大了反向電流，從而發(fā)生的擊穿