半导体物理重点
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一、半导体物理知识大纲核心知识单元 A：半导体电子状态与能级（课程基础——掌握物理概念与物理过程、是后面知识的基础）半导体中的电子状态（第 1 章）半导体中的杂质和缺陷能级（第 2 章）核心知识单元 B：半导体载流子统计分布与输运（课程重点——掌握物理概念、掌握物理过程的分析方法、相关参数的计算方法）半导体中载流子的统计分布（第 3 章）半导体的导电性（第 4 章）非平衡载流子（第 5 章）核心知识单元 C：半导体的基本效应（物理效应与应用——掌握各种半导体物理效应、分析其产生的物理机理、掌握具体的应用）半导体光学性质（第10 章）半导体热电性质（第11 章）半导体磁和压阻效应（第12 章）二、半导体物理知识点和考点总结第一章半导体中的电子状态本章各节内容提要：本章主要讨论半导体中电子的运动状态。
主要介绍了半导体的几种常见晶体结构，半导体中能带的形成，半导体中电子的状态和能带特点，在讲解半导体中电子的运动时，引入了有效质量的概念。
阐述本征半导体的导电机构，引入了空穴散射的概念。
最后，介绍了Si、Ge 和 GaAs 的能带结构。
在 1.1 节，半导体的几种常见晶体结构及结合性质。
（重点掌握）在 1.2 节，为了深入理解能带的形成，介绍了电子的共有化运动。
介绍半导体中电子的状态和能带特点，并对导体、半导体和绝缘体的能带进行比较，在此基础上引入本征激发的概念。
（重点掌握）在 1.3 节，引入有效质量的概念。
讨论半导体中电子的平均速度和加速度。
（重点掌握）在1.4 节，阐述本征半导体的导电机构，由此引入了空穴散射的概念，得到空穴的特点。
（重点掌握）在 1.5 节，介绍回旋共振测试有效质量的原理和方法。
（理解即可）在 1.6 节，介绍 Si 、Ge 的能带结构。
（掌握能带结构特征）在 1.7 节，介绍Ⅲ -Ⅴ族化合物的能带结构，主要了解GaAs 的能带结构。
（掌握能带结构特征）本章重难点：重点：1、半导体硅、锗的晶体结构（金刚石型结构）及其特点；三五族化合物半导体的闪锌矿型结构及其特点。
半导体物理考试重点
半导体物理考试重点题型：名词解释 3*10=30 分；简答题 4*5=20 分；证明题 10*2=20 分；计算题 15*2=30 分名词解释施主杂志：在半导体中电离时，能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心的杂质称为施主杂质。
受主杂志：在半导体中电离时，能够释放空穴而产生导电空穴并形成负电中心的杂质称为受主杂质。
3、本征半导体：完全不含缺陷且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。
实际半导体不可能绝对地纯净，本征半导体一般是指导电主要由本征激发决定的纯净半导体。
多子、少子(1)少子：指少数载流子，是相对于多子而言的。
如在半导体材料中某种载流子占少数，在导电中起到次要作用，则称它为少子。
(2)多子：指多数载流子，是相对于少子而言的。
如在半导体材料中某种载流子占多数，在导电中起到主要作用，则称它为多子。
禁带、导带、价带(1)禁带：能带结构中能量密度为 0 的能量区间。
常用来表示导带与价带之间能量密度为 0 的能量区间。
(2)导带：对于被电子部分占满的能带，在外电场作用下，电子可以从外电场中吸收能量跃迁到未被电子占据的能级去，形成电流，起导电作用，常称这种能带为导带(3)价带：电子占据了一个能带中的所有的状态，称该能带为满带，最上面的一个满带称为价带杂质补偿施主杂质和受主杂质有互相抵消的作用，通常称为杂质的补偿作用。
7、电离能：使多余的价电子挣脱束缚成为导电电子所需要的能量称为电离能8、(1)费米能级:费米能级是绝对零度时电子的最高能级。
(2)受主能级：被受主杂质所束缚的空穴的能量状态称为受主能级(3)施主能级：被施主杂质束缚的电子的能量状态称为施主能级9、功函数：功函数是指真空电子能级 E0 与半导体的费米能级之差。
10、电子亲和能：真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差，也就是把导带底的电子拿出到真空去而变成自由电子所需要的能量。
直/间接复合( 1 ) 直接复合：电子在导带和价带之间的直接跃迁，引起电子和空穴的复合，称为直接复合。
半导体物理要点总结
第一章半导体的能带理论共价键：硅锗原子之间组合靠的是共价键结合，他们的晶格结构与碳原子组成的金刚石类似。
四原子分别处于正四面体的顶角，任意顶角上的原子和中心原子各贡献一个价电子为两原子共有，共有的电子在两原子之间形成较大的电子云密度，通过他们对原子实的引力把两个原子结合在一起。
闪锌矿型结构：类似于金刚石的结构但是是由两种原子构成的，一个中心原子周围有4个不同种类的原子。
因为原子呈现电正性或者电负性，有离子键的成分。
纤锌矿结构：离子性结合占优的话，就形成该结构。
不具有四方对称性，取而代之是六方对称性。
共有化运动：原子的电子分列不同能级，也即是电子壳层。
当原子互相接近形成晶体时，电子壳层互相交叠，电子可以转移到相邻原子上去，可以在整个晶体中移动，这种运动叫做电子的共有化运动。
能带：电子的能级在受到其他原子影响之后，就会出现分裂现象，这种分裂后产生n个很近的能级叫做能带。
禁带：分裂的每一个能带称为允带，允带之间则称为禁带。
单电子近似：晶体中某一个电子是在周期性排列且固定不动的原子核的势场，以及其他大量电子的平均势场中运动，势场是周期性变化的，周期于晶格周期相同。
电子在周期性势场中的运动特点和自由电子的运动十分相似。
导体、半导体、绝缘体的能带：导体是通过上层的不满带导电的。
对于半导体和绝缘体，从上到下分别是空带、禁带、价带（满带），在外电场作用下并不导电，但是当外界条件（加热光照）发生变化时，满带中的少量电子可能被激发到空带当中，这些电子可以参与导电，同时满带变成部分占满，满带也会起导电作用。
这种导电作用等效于把这些空的量子状态看作带正电荷的准粒子的导电作用，常称这些空的量子状态为空穴。
绝缘体的禁带宽度很大，激发点很困难，而半导体相对容易，在常温下就有电子被激发到导带。
有效质量：在描述电子运动规律的方程中出现的是电子的有效质量mn*，而不是电子的惯性质量m0。
这是因为其中f并非全部外力，其实电子还收到原子和其他电子的作用，此时用有效质量进行计算可以简化问题，f和加速度挂钩，而内部势场作用用有效质量概括。
半导体物理1-8章重点总结
半导体重点总结（1-7章）绪论1. 制作pn 结的基本步骤。
（重点，要求能够画图和看图标出步骤）第一章． 固体晶体结构1. 半导体基本上可以分为两类：位于元素周期表IV 元素半导体材料和化合物半导体材料。
大部分化合物半导体材料是III 族和V 族化合形成的。
2. 元素半导体，如：Si 、Ge ； 双元素化合物半导体，如：GaAs （III 族和V 族元素化合而成）、InP 、ZnS 。
类似的也有三元素化合物半导体。
3. 固体类型：（a ）无定形（b ）多晶（c ）单晶 图见P6 多晶：由两个以上的同种或异种单晶组成的结晶物质。
多晶没有单晶所特有的各向异性特征 准晶体: 有长程的取向序，沿取向序的对称轴方向有准周期性，但无长程周期性。
似晶非晶。
4. 原胞和晶胞：原胞是可以通过重复形成晶格的最小晶胞。
晶胞就是可以复制出整个晶体 的小部分晶体。
5. （a ）简立方 1 个原子（b ）体心立方 2 个原子（c ）面心立方 4 个原子计算方法：顶点的一个原子同时被8个晶胞共享，因此对于所求晶胞而言只占有了该原子的1/8；边上、面心和体心原子分别同时被4,2,1个晶胞共享，对于所求晶胞而言分别占有了该原子的1/4,1/2,1/2.如此计算。
例如（c ）图中8*1/8+6*1/2=1+3=4. 6. 晶格常数：所取的立方体晶胞的边长。
单位为A ,1A=10^-8cm. 7. 原子体密度：原子个数/体积。
比如上图（c ）假设晶格常数为5A 。
求原子体密度。
8．密勒指数（取面与x,y,z 平面截距的倒数）：密勒指数描述晶面的方向，任何平行平面都有相同的密勒指数。
9. 特定原子面密度：原子数/截面面积。
计算方法：计算原子面密度时求原子个数的方法与求体密度时的方法类似，但是应当根据面的原子共用情况来计算。
其中有一种较为简便的算法：计算该面截下该原子的截面的角度除处以360，即为该面实际占有该原子的比例。
举例1：计算下图（a ）中所显示面所拥有的原子个数和原子面密度：该面截取了顶角四个原子和体心一个原子，顶角每个原子与面的截面角度为90度，90/360=1/4,体心原子与面的截面角度为360度，360/360=1，所以原子总数,1+1+1/4*4=2()223384 3.210510cm ρ-==⨯⨯个原子/举例2：第一次作业中有一道小题是计算硅晶体在晶面（1,1,1）的面密度，晶格常数为a ，如下图可以知道如图所示的等边三角形的边长为√2*a,三个角顶点截面角度为60度，所以该面实际占据这个三个点的比率都为1/6,三个面心点截面角度为180度，所以该面实际占据这个三个点的比率都为1/2.所以该面拥有原子数为3*1/6+3*1/2=1/2+3/2=2.等边三角形面积为√3/2*a^2,所以可以算出面密度为4/(√3a^2).10. 晶向：与晶面垂直的矢量（在非简立方体晶格中不一定成立）。
半导体物理重点
半导体物理复习重点第一章1. 某一维晶体的电子能带为[])sin(3.0)cos(1.01)(0ka ka E k E --=其中E 0=3eV ，晶格常数a =5х10-11m 。
求：（1） 能带宽度；（2）能带底和能带顶的有效质量。
（1） 解答要点：由题意得：[][])sin(3)cos(1.0)cos(3)sin(1.002220ka ka E a kd dEka ka aE dk dE +=-=eVE E E E a kd dEa k E a k d dEa k a k a k ka tg dkdE o ooo1384.1min max ,01028.2)4349.198sin 34349.198(cos 1.0,4349.198,01028.2)4349.18sin 34349.18(cos 1.0,4349.184349.198,4349.1831,04002222400222121=-=∆<⨯-=+==>⨯=+====∴==--则能带宽度对应能带极大值。
当对应能带极小值；当）（得令（2）()()()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⨯-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=----------kg k d dE h m kg k d dE h m k n k n 271234401222*271234401222*10925.110625.61028.2110925.110625.61028.2121带顶带底则答：能带宽度约为1.1384eV ，能带顶部电子的有效质量约为1.925x10-27kg ，能带底部电子的有效质量约为-1.925x10-27kg 。
2. 试用能带理论解释导体、半导体、绝缘体的导电性。
解答要点：固体按其导电性分为导体、半导体、绝缘体，其机理可以根据电子填充能带的情况来说明。
固体能够导电，是固体中的电子在外场的作用下定向运动的结果。
半导体物理学复习提纲(重点)
第一章 半导体中的电子状态§1.1 锗和硅的晶体结构特征 金刚石结构的基本特征§1.2 半导体中的电子状态和能带 电子共有化运动概念绝缘体、半导体和导体的能带特征。
几种常用半导体的禁带宽度； 本征激发的概念§1。
3 半导体中电子的运动 有效质量导带底和价带顶附近的E(k ）~k 关系()()2*2nk E k E m 2h -0=; 半导体中电子的平均速度dEv hdk=; 有效质量的公式：222*11dk Ed h m n =。
§1。
4本征半导体的导电机构 空穴空穴的特征：带正电；p n m m **=-；n p E E =-；p n k k =-§1。
5 回旋共振§1.6 硅和锗的能带结构 导带底的位置、个数； 重空穴带、轻空穴第二章 半导体中杂质和缺陷能级§2。
1 硅、锗晶体中的杂质能级基本概念：施主杂质，受主杂质,杂质的电离能，杂质的补偿作用。
§2。
2 Ⅲ—Ⅴ族化合物中的杂质能级 杂质的双性行为第三章 半导体中载流子的统计分布热平衡载流子概念§3。
1状态密度定义式：()/g E dz dE =；导带底附近的状态密度：()()3/2*1/232()4ncc m g E VE E h π=-；价带顶附近的状态密度：()()3/2*1/232()4p v Vm g E V E E hπ=-§3.2 费米能级和载流子的浓度统计分布 Fermi 分布函数：()01()1exp /F f E E E k T =+-⎡⎤⎣⎦；Fermi 能级的意义：它和温度、半导体材料的导电类型、杂质的含量以及能量零点的选取有关.1）将半导体中大量的电子看成一个热力学系统，费米能级F E 是系统的化学势；2）F E 可看成量子态是否被电子占据的一个界限。
3）F E 的位置比较直观地标志了电子占据量子态的情况,通常就说费米能级标志了电子填充能级的水平。
半导体物理知识点总结(最新最全)
一、半导体物理知识大纲➢核心知识单元A：半导体电子状态与能级（课程基础——掌握物理概念与物理过程、是后面知识的基础）→半导体中的电子状态（第1章）→半导体中的杂质和缺陷能级（第2章）➢核心知识单元B：半导体载流子统计分布与输运（课程重点——掌握物理概念、掌握物理过程的分析方法、相关参数的计算方法）→半导体中载流子的统计分布（第3章）→半导体的导电性（第4章）→非平衡载流子（第5章）➢核心知识单元C：半导体的基本效应（物理效应与应用——掌握各种半导体物理效应、分析其产生的物理机理、掌握具体的应用）→半导体光学性质（第10章）→半导体热电性质（第11章）→半导体磁和压阻效应（第12章）二、半导体物理知识点和考点总结第一章半导体中的电子状态本章各节内容提要：本章主要讨论半导体中电子的运动状态。
主要介绍了半导体的几种常见晶体结构，半导体中能带的形成，半导体中电子的状态和能带特点，在讲解半导体中电子的运动时，引入了有效质量的概念。
阐述本征半导体的导电机构，引入了空穴散射的概念。
最后，介绍了Si、Ge和GaAs的能带结构。
在1.1节，半导体的几种常见晶体结构及结合性质。
（重点掌握）在1.2节，为了深入理解能带的形成，介绍了电子的共有化运动。
介绍半导体中电子的状态和能带特点，并对导体、半导体和绝缘体的能带进行比较，在此基础上引入本征激发的概念。
（重点掌握）在1.3节，引入有效质量的概念。
讨论半导体中电子的平均速度和加速度。
（重点掌握）在1.4节，阐述本征半导体的导电机构，由此引入了空穴散射的概念，得到空穴的特点。
（重点掌握）在1.5节，介绍回旋共振测试有效质量的原理和方法。
（理解即可）在1.6节，介绍Si、Ge的能带结构。
（掌握能带结构特征）在1.7节，介绍Ⅲ-Ⅴ族化合物的能带结构，主要了解GaAs的能带结构。
（掌握能带结构特征）本章重难点：重点：1、半导体硅、锗的晶体结构（金刚石型结构）及其特点；三五族化合物半导体的闪锌矿型结构及其特点。
半导体物理学重点概念个人总结
Si :导带：硅的导带极小值位于k空间［100］方向的布里渊区中心到布里渊区边界的0.85处；导带极小值附近的等能面是长轴沿［100］方向的旋转椭球面；在简约布里渊区共有6个这样的椭球。
价带：价带具有一个重空穴带，一个轻空穴带和由于自旋-轨道耦合分裂出来的第三个能带；价带极大值位于布里渊区的中心；重空穴有效质量为0.53m。
，轻空穴有效质量为0.16m。
；第三个能带的裂距为0.04eV。
空:导带：锗的导带极小值位于k空间的［111］方向的简约布里渊区边界；导带极小值附近的等能面是长轴沿［111］方向旋转的8个椭球面；每个椭球面有半个在简约布里渊区内，因此，在简约布里渊区内共有4个椭球。
价带：价带具有一个重空穴带，一个轻空穴带和由于自旋-轨道耦合分裂出来的第三个能带；价带极大值位于布里渊区的中心；重空穴有效质量为0.36m o,轻空穴有效质量为0.044m o;第三个能带的裂距为0.29eV。
主要特征：禁带宽度E g随温度增加而减小Ej：Si0.7437eV Ge1.170ev 间接能隙结构。
本征激发：当温度一定时，价代电子受到激发而成为导带电子的过程称为本征激发。
（温度升高，载流子浓度增大，空穴密度增大，本征激发加剧）有效质量意义:它概括了半导体内部势场的作用，使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时，可以不涉及到半导体内部势场的作用；特别是有效质量可以直接由实验测定，因而可以很方便地解决电子的运动规律。
性质：1.电子的有效质量概况了半导体内部的势场作用；2.在能带底部附近，电子的有效质量是正值；在能带顶部附近，电子的有效质量是负值；对于带顶和带底的电子，有效质量恒定；3.有效质量与能量函数对于k 的二次微商成反比，能带越窄，二次微商越小，有效质量越大。
内层电子的能带窄，有效质量大；外层电子的能带宽，有效质量小。
因此，外层电子在外力作用下可以获得较大的加速度。
特点：决定于材料；与电子的运动方向有关；与能带的宽窄有关。
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半导体重点第一章1.能带论：用单电子近似的方法研究晶体中电子状态的理论成为能带论。
2.单电子近似：即假设每个电子是在周期性排列且固定不动的原子核势场及其它电子的平均势场中运动的。
3.金属中，由于组成金属的原子中的价电子占据的能带是部分占满的，所以金属是良好的导体。
半导体中，如图所示，下面是被价电子占满的满带，亦称价带，中间为禁带，上面是空带，当温度升高，或者有光照的时候，满带中有少量电子可能被激发到上面的空带中去，此时半导体就能导电了。
在半导体中导带的电子和价带的空穴均参与导电，金属中只有电子导电。
4.电子公有化运动：当原子相互接近形成晶体是，不同原子的相似壳层之间就有了一定程度的交叠，电子不再完全局限在一个原子上，可以由一个原子转移到相邻的原子上去，因而，电子可以在整个晶体中运动，这种运动就称为电子的共有化运动。
第二章1.施主杂质：在Si，Ge中电离是能够施放电子而产生导电电子，并形成正电中心的杂质。
常见V族杂质有：P，As，Sb2.受主杂质：在Si，Ge中电离是能够接收电子而产生导电空穴并形成负电中心的杂质。
常见的III族杂质：B，Al，Ga，In3．深能级：非III，V族杂质在Si，Ge的禁带中产生的施主能级距导带底较远，产生的受主能级距价带顶也较远，通常称这种能级为深能级，相应的杂质为深能级杂质。
作用：这些深能级杂质能够产生多次电离，每一次电离相应的有一个能级。
因此这些杂质在Si，Ge的禁带中往往引入若干个能级，而且有的杂质既能产生施主能级，又能产生受主能级。
对于载流子的复合作用比前能级杂质强，Au是一种很典型的复合中心，在制造高速开关器件是，常有意掺入Au以提高器件的速度。
4.补偿作用：在半导体中，施主和受主杂质之间的相互抵消的作用称为杂质的补偿。
（1）当N >>N ：为n型半导体，（2）当N >>N ：为P型半导体，（3）N >>N 时，施主电子刚好填充受主能级，虽然杂质很多，但不能向导带和价带提供电子和空穴，这种现象称为杂质的高度补偿。
利用杂质的补偿作用，可以根据需要用扩散或者离子注入方法来改变半导体中某一区域的导电类型，以制成各种器件。
半导体中净杂质浓度称为有效杂质浓度。
N –N 为有效施主能读，N –N 为有效受主浓度。
第三章1.热平衡状态：在一定温度下，载流子的产生与复合将建立起动态平衡，称为热平衡状态。
这时，半导体中的导电电子浓度和空穴浓度都保持一个稳定的数值，这种处于热平衡状态下的导电电子和空穴称为热平衡载流子。
2.状态密度：假定在能带中能量E到E+dE之间无限小的能量间隔内有dZ个量子态，则状态密度，它就是在能带中能量E附近每单位能量间隔内的量子态数。
3.简述计算状态密度的步骤：首先算出单位k空间中的量子态数，及k空间中的状态密度；然后算出k空间中与能量E到E+dE间的所对应的k空间的体积，并和k空间中的状态密度相乘，从而求得在能量E到E+dE间的量子态数dZ；最后，根据求得状态密度。
4.推导导带底附近的状态密度表达式：5.推导价带顶附近的状态密度表达式：6.费米能级定义：对于能量为E的一个量子态被一个电子占据的几率为称为费米能级分布函数，称为费米能级，应用于简并状态，当时，有应用于非简并状态。
7．导带中电子浓度的表达式：价带中空穴浓度的表达式：8.电中性条件：本征激发下的电中性条件为。
随着温度的升高，本征载流子迅速增加，禁带宽度越大，半导体器件的极限工作温度越大，本征载流子浓度相对越低。
杂质电中性条件：9.根据n型硅中电子浓度与温度关系图解释，低温弱电离区，中间电离区，强电离区，过渡区，高温本征激发区。
如图所示，在低温时，电子浓度随温度的升高而增加。
温度升到100K时，杂质全部电离，温度高于500K后，本征激发开始起主要作用。
所以温度在100K 到500K间杂质全部电离，载流子浓度基本上就是杂质浓度。
10.从载流子浓度乘积中可以得出哪些结论：电子和空穴的浓度乘积与费米能级无关，对一定的半导体材料，乘积只决定于温度T，与所含杂质无关。
而在一定温度下，对不同的半导体材料，因尽带宽度不同，乘积也不同。
这个关系式不论是本征半导体还是杂质半导体，只要是热平衡状态下的非简并半导体，都适用，且对一定的半导体材料，在一定温度下，乘积是一定的。
11.区分简并化和非简并化的标准是什么：发生载流子兼并化的半导体称为简并半导体，必须用费米分布函数来分析导带中的电子及价带中的空穴的统计分布问题，这种情况称为载流子的简并化。
条件是：第四章1.欧姆定律的微分形式：2.漂移运动：电子在电场力作用下的运动叫漂移运动。
漂移速度：它们定向运动的速度称为漂移速度。
3.迁移率：电流密度与迁移率间的关系：电导率与迁移率的关系式4.散射：载流子在半导体中运动是，便会不断地与热震动着的晶格原子或电离了的杂质离子发生作用，或者说碰撞，碰撞后载流子的大小和方向就发生改变，用波的概念解释就说电子波在半导体中传播是遭到了散射。
主要散射有：（1）电离杂质的散射；（2）晶格震动的散射，包括光学波散射和声学波散射；（3）等同的能级间散射，中性杂质散射，位错散射，载流子之间的散射。
5.迁移率与杂质浓度和温度之间的关系：对于掺杂的Ge，Si等原子的半导体，主要散射机构是声学波散射和电离杂质散射，，在高纯样品或杂质浓度较低的样品中，迁移率随温度升高而迅速减小，这是因为很小，晶格散射起主要作用。
当杂质浓度增加后，迁移率下降趋势就不太明显了，这说明杂质散射机构的影响在逐渐加强，当杂质浓度很高时，随着温度升高，电子迁移率反而缓慢上升，直到很高温度才稍有下降，这说明杂质散射比较显著。
温度继续升高后，虽然很大，但因为T很大，可以使降低，起主导作用的是，这时又以晶格振动散射为主，迁移率下降。
迁移率随杂质浓度的增加而下降。
6.解释下图（4—16）：AB段：温度很低，本征激发可以忽略，载流子主要由杂质电离提供，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下降。
BC段：温度继续升高（包括室温），杂质已全部电离，本征激发还不十分显著，载流子基本上不随温度变化，晶格振动散射上升为主要矛盾，迁移率随温度升高而降低，所以，电阻率随温度升高而增大。
C段：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，这声，本征激发成为矛盾的主要方面，杂质半导体的电阻率将随温度的升高而急剧地下降，表现出同本征半导体相似的特性。
7.载流子的平均漂移速度与电场的关系：电子迁移率空穴迁移率电导率当电场E比较小时，与呈线性关系，与无关，当继续增大时，增加缓慢，随增加而降低，当继续增加是，达到饱和。
如图所示：8.热平衡载流子：在强电场下，载流子冲电场中获得的能量很多，载流子的平均能量比热平衡状态是大，因而载流子和晶格系统不再处于热平衡状态。
温度是平均动能的量度，既然载流子的能量大于晶格系统的能量，人们便引进载流子的有效温度来描述与晶格系统不处于热平衡状态的载流子，并称这种状态的载流子为热载流子。
9.耿氏效应：在n型砷化镓两端电极上加以电压，当半导体内电场超过3×1000V/cm时，半导体内的电流便以很高的频率振荡，振荡频率约为0.47～6.5GHz，这个效应成为耿氏效应。
10.为什么会产生负微分电导：当电场达到3×1000V/cm后，能谷1中的电子可从电场中获得足够的能量而开始转移到能谷2中，发生能谷间的散射，电子的准动量有较大的改变，伴随散射就发射或吸收一个光子，如图所示：但是这两个能谷不是完全相同的，进入能谷2 的电子，有效质量大为增加，迁移率大大降低，平均漂移速度减小，电导率下降，产生负阻效应。
由于在的区域就出现负微分颠倒，迁移率为负值。
第五章1.非简并半导体的热平衡状态的判据式：2.平衡载流子浓度：处于平衡状态下的载流子浓度称为平衡载流子浓度。
非平衡状态：如果对半导体施加外界作用，破坏了热平衡条件，迫使它处于与热平衡状态相偏离的状态，称为非平衡态。
3.光注入：用光照使得半导体内部产生非平衡载流子的方法，称为非平衡的光注入。
小注入：对于n型材料，，满足此操作为小注入。
注入方法：光注入，电注入。
非平衡载流子的复合：产生非平衡载流子的外部作用撤除后，由于半导体内部作用，使它由非平衡态恢复到平衡态，过剩载流子逐渐消失，这一过程称为非平衡载流子的复合。
4.非平衡载流子的寿命：非平衡载流子的平均生存时间称为非平衡载流子的寿命，用表示。
非平衡载流子的复合率：通常把单位时间，单位体积内净复合消失的电子—空穴对称为非平衡载流子的复合率。
复合率=非平衡载流子复合率与非平衡载流子浓度及寿命的关系：非平衡载流子浓度随时间按指数规律衰减。
5.准费米能级：当半导体的平衡态遭到破坏而存在非平衡载流子时，可以认为，分别就导带和价带中的电子讲，它们各自基本上处于平衡态，而导带和价带之间处于不平衡状态。
因而费米能级和统计分布函数对导带和价带各自仍然是适用的，可以分别引入导带费米能级和价带费米能级，它们都是局部的费米能级。
称为准费米能级。
6.非平衡载流子浓度随时间变化的规律：7.复合种类：直接复合：电子在导带和价带之间直接跃迁，引起的电子和空穴的直接复合。
间接复合：电子和空穴通过禁带的能级（复合中心）进行复合。
俄歇复合：将能量给予其它载流子，增加它们的动能，称为俄歇复合。
放出能量的方法：发射光子，发射声子，将能量给予其它载流子，增加它们的动能。
8.间接复合的过程：（四个过程）相对于复合中心而言，共有四个微观过程，如图所示：甲：俘获电子过程。
复合中心能级从导带俘获电子。
乙：发射电子过程。
复合中心能级上的电子被激发到导带（甲的逆过程）丙：俘获空穴过程。
电子由复合中心能级落入价带与空穴复合。
也可以看成复合中心能级从价带俘获了一个空穴。
丁：发射空穴过程。
价带电子被激发到复合中心能级上。
也可以看成复合中心能级向价带发射了一个空穴（丙的逆过程）9.陷阱效应：杂质能级的这种积累非平衡载流子的作用就称为陷阱效应。
陷阱：把有显著陷阱效应的杂质能级称为陷阱。
陷阱中心：把相应的杂质和缺陷称为陷阱中心。
陷阱效应的作用：复合中心不具有积累载流子的作用，陷阱效应大大增长了从非平衡态恢复到平衡态的弛豫时间，延长了非平衡载流子的寿命，使持续光电导时间变长。
10.解释图（5—12）在有陷阱的情况下，附加电导一般都不是简单的指数式衰减，图中A部分主要是导带中电子复合衰减；B部分主要是浅陷阱电子的衰减；C部分主要是深陷阱中电子的衰减所致。
11.扩赛流密度：考虑一维情况，即假定非平衡载流子浓度只随x变化，写成，那么在x方向上，浓度梯度= 通常把单位时间通过单位面积的粒子数称为扩散流密度。