(推荐)半导体器件的材料物理基础
半导体器件的材料物理基础
直接复合寿命
寿命：
rad
1 B n0 p0 p
其中，B为直接辐射复合系数：
间接复合寿命
n0 n1 p p0 p1 p SRH p 0 n0 n0 po p n0 p0 p 1 1 其中 p 0 , n 0 NT rp NT rn
自由载流子在单位电场作用下的平均 漂移速度。 弱电场下，μ为常数； 强电场下，μ随电场增加而减小
载流子迁移率与器件特性
载流子迁移率μ是决定半导体材料电阻率
ρ 大小的两个重要参数之一。
1 ρ = q(nun pu p )
电流承受能力和载流子迁移率有关
双极器件pn 结二极管为例，在外加电压U 作用下，电流密度j满足肖克莱方程
2 p0 1 h Ap 1 h An h
其注入比h=
n p0
小注入的俄歇复合寿命
小注入，即h<<1时， 1 对n型半导体： A An 0 ； 2 An n 0 1 对n型半导体： A Ap0 2 Ap p0
多种复合共同作用的寿命
掺杂载流子：
在半导体中掺入具有恰当化合价的杂质原子。 n型掺杂和p型掺杂；
注入载流子：光注入和电注入；
禁带窄化
本征或轻掺杂半导体中，导带、价带、禁带之间 界限清晰； 重掺杂（杂质原子百分比≥1/1000）时，会出现 禁带窄化效应； 杂质原子近距减小，相互作用增强，能带出现杂 化，能级分裂成能带；
uI Ni T
1 1.5
载流子之间的散射
载流子对载流子的散射是运动着的多个电荷环绕其公 共质心的相互散射。 相同极性载流子散射对迁移率没有影响或很小。 相反极性的载流子之间的散射可以使双方动量的弛豫， 使迁移率下降。 只考虑载流子散射作用的载流子迁移率：
半导体物理的基础知识
半导体物理的基础知识半导体物理是研究半导体材料及其电子行为的一门学科。
半导体是介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电子特性。
本文将介绍半导体物理的基础知识，包括半导体材料的结构、能带理论、杂质掺杂以及PN结等内容。
一、半导体材料的结构半导体材料是由单晶、多晶或非晶三种形态构成。
单晶是指晶体结构完整、无缺陷的材料，拥有良好的导电性能。
多晶是由多个晶粒组成，晶界存在缺陷，导电性能较差。
非晶的特点是结构无序，导电性能较差。
半导体材料的基本结构由共价键和离散缺陷构成。
共价键是指半导体材料中相邻原子之间的化学键，它保持了材料的稳定性。
离散缺陷是指晶体中出现的缺陷，如杂质、空穴等。
这些离散缺陷的存在对半导体材料的导电性能有重要影响。
二、能带理论能带理论是解释物质的导电性能的基础理论。
根据这一理论，半导体材料的电子行为与能带结构有密切关系。
能带是电子能量的分布区域，分为价带和导带两部分。
价带中的电子具有固定位置，不能自由移动；而导带中的电子能够自由移动。
在纯净的半导体中，价带带满，导带没有电子。
半导体的导电性能是通过在半导体中掺入适量的杂质来改变的。
杂质的掺入会导致新的能带形成，同时增加或减少可自由移动的电子数量。
掺杂过程中形成的能带被称为禁带，其能量介于价带和导带之间。
三、杂质掺杂杂质掺杂是一种通过引入少量外来原子来改变半导体材料导电性能的方法。
根据杂质掺入的原子种类不同，可以分为n型和p型两种半导体。
n型半导体是通过掺入五价元素，如磷（P）或砷（As），在半导体中形成额外的自由电子，增加导电性能。
这些自由电子会填满主导带，并进入导带，从而形成导电能力。
n型半导体表现为电子富余。
p型半导体是通过掺入三价元素，如硼（B）或铋（Bi），在半导体中形成额外的空穴，增强导电性能。
空穴是一种电子缺失的状态，它通过与晶格中的自由电子结合来传导电荷。
p型半导体表现为电子贫缺。
四、PN结PN结是将p型半导体和n型半导体通过一定方法连接而成的结构。
大学物理课件半导体基础
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空间电荷区， 也称耗尽层。
扩散运动
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽，空间电 荷区越宽。
(1-19)
漂移运动
P型半导体
内电场E N型半导体
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
在常温下，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。
(1-9)
空穴
+4
+4
+4
+4
自由电子 束缚电子
(1-10)
2.本征半导体的导电机理
本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴。
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下， 空穴吸引附近的电子 来填补，这样的结果 相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，因此 可以认为空穴是载流 子。
绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。
半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘 体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓 和一些硫化物、氧化物等。
半导体物理学基本概念
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。
半导体物理50本书
半导体物理50本书1、半导体激光器基础633/Q003 (日)栖原敏明著科学出版社;共立出版2002.72、半导体异质结物理211/Y78虞丽生编著科学出版社1990.53、超高速光器件9/Z043 (日)斋藤富士郎著科学出版社;共立出版2002.74、半导体超晶格物理214/X26夏建白，朱邦芬著上海科学技术出版社19955、半导体器件:物理与工艺6/S52 (美)施敏(S.M.Sze)著科学出版社1992.56、材料科学与技术丛书.第16卷,半导体工艺5/K035(美)R.W.卡恩等主编科学出版社19997、光波导理论与技术95/L325李玉权,崔敏编著人民邮电出版社2002.128、半导体光学性质240.3/S44沈学础著科学出版社1992.69、半导体硅基材料及其光波导571.2/Z43赵策洲电子工业出版社199710半导体器件的材料物理学基础612/C49陈治明，王建农著科学出版社1999.511、半导体导波光学器件理论及技术666/Z43赵策洲著国防工业出版社1998.612、半导体光电子学631/H74黄德修编著电子科技大学出版社1989.913、分子束外延和异质结构523.4/Z33 <美>张立刚，<联邦德国>克劳斯·普洛格著复旦大学出版社1988.614、半导体超晶格材料及其应用211.1/K24康昌鹤，杨树人编著国防工业出版社1995.1215、现代半导体器件物理612/S498 (美)施敏主编科学出版社2001.616、外延生长技术523.4/Y28杨树人国防工业出版社1992.717、半导体激光器633/J364江剑平编著电子工业出版社2000.218、半导体光谱和光学性质240.3/S44(2)沈学础著科学出版社200219、超高速化合物半导体器件572/X54谢永桂主编宇航出版社1998.720、半导体器件物理612/Y75余秉才，姚杰编著中山大学出版社1989.621、半导体激光器原理633/D807杜宝勋著兵器工业出版社2001.622、电子薄膜科学524/D77 <美>杜经宁等著科学出版社1997.223、半导体超晶格─材料与应用211.1/H75黄和鸾，郭丽伟编著辽宁大学出版社1992.624、半导体激光器及其应用633/H827黄德修，刘雪峰编著国防工业出版社1999.525、现代半导体物理O47/X172夏建白编著北京大学出版社200026、半导体的电子结构与性能22/Y628 <英>W.施罗特尔主编科学出版社200127、半导体光电子技术9/Y770余金中编著化学工业出版社2003.428、半导体器件研究与进展.三6/W36/3王守武主编科学出版社1995.1029、国家自然科学基金重大项目“半导体光子集成基础研究”学术论文集:项目编号：69896260(2001.7-2002.5)638/G936/2001-022002.630、半导体激光器件物理学665/T23 <英>G.H.V.汤普森著电子工业出版社198931、半导体的检测与分析34/Z66中国科学院半导体研究所理化分析中心研究室编著科学出版社198632、材料分析测试技术:材料X射线衍射与电子显微分析55/Z78周玉,武高耀编著哈尔滨工业大学出版社1998.833、光纤通信用光电子器件和组件TN929.11/H800.2黄章勇编著北京邮电大学出版社200134、硅微机械加工技术571.2/H76黄庆安科学出版社1996.35、X射线结构分析与材料性能表征O72/T49滕凤恩科学出版社1997.1236、非线性光学频率变换及激光调谐技术O436.8/Y35姚建铨科学出版社;1995.337、半导体光检测器631.5/Z22 (美)W.T.Tsang主编电子工业出版社1992.338、介观物理O462/Y17阎守胜,甘子钊主编北京大学出版社1995.439、人工物性剪裁:半导体超晶格物理、材料及新器件结构的探索211.1/Z57郑厚植编著湖南科学技术出版社1997.40、光学薄膜原理O437.14/L63林永昌,卢维强编著国防工业出版社199041、半导体物理学2/L71B刘恩科，朱秉升等编国防工业出版社1979.1242、半导体物理学2/L33李名复著科学出版社1991.243、半导体物理与器件2/X58忻贤坤编著上海科学技术文献出版社1996.244、砷化镓微波功率声效应晶体管及其集成电路624.26/L35李效白编著科学出版社1998.245、半导体测试技术55/S98孙以材编著冶金工业出版社1984.1046、X射线衍射与电子显微分析基础O439.634/M18马咸尧主编华中理工大学出版社1993.847、砷化镓的性质572.162/Y14亚当斯.A.R.等著科学出版社199048、高等激光物理学O45/L31李福利编著中国科技大学出版社1992.849、半导体器件工艺616/D52电子工业半导体专业工人技术教材编写组上海科学技术文献出版社1984.150、凝聚态物理学新论O462.031/F61N冯端,金国钧著上海科学技术出版社1992.12“压力传感器的设计制造与应用”目录压力传感器的设计制造与应用作者：孙以材出版：北京冶金工业出版社2000 年出版尺寸：20cmISBN：7-5024-2400-8形态：615 页- 107 章节定价：CNY40.00附注：河北省教育委员会学术著作出版基金资助浏览：在线阅读全文下载摘要本书主要介绍压阻型压力传感器的原理、弹性力学应力机械加工到芯片封接与引线;介绍压力传感器的技术特性、选用及各种热漂移补偿技术等。
第二章 半导体物理和半导体器件物理基础图文
如室温附近的纯硅(Si)，温度每增加8℃，电阻
率相应地降低50%左右
反之，纯净半导体在低温下的电阻率很高，呈
现出绝缘性
几种材料电阻率与温度的关系：
绝 缘 体
R
半导体
T
微量杂质含量可以显著改变半导体的导电能力 以纯硅中每100万个硅原子掺进一个Ⅴ族杂质（比 如磷）为例，这时 硅的纯度仍高达99.9999%，但电 阻率在室温下却由大约214,000Ωcm降至0.2Ωcm以下 适当波长的光照可以改变半导体的导电能力 如在绝缘衬底上制备的硫化镉(CdS)薄膜，无光照 时的暗电阻为几十MΩ，当受光照后电阻值可以下 降为几十KΩ 此外，半导体的导电能力还随电场、磁场等的作用而 改变即半导体的导电能力可以由外界控制
电离受主 B 价带空穴
使空穴摆脱受主束缚的能 量就是受主的电离能 受主杂质B的电离能很小， 只有0.045eV，因此受主 上的空穴几乎都能全部电 离，形成自由导电的空穴。
3.有机半导体
有机半导体通常分为有机分子晶体、有机分子络 合物和高分子聚合物。 酞菁类及一些多环、稠环化合物，聚乙炔和环化 脱聚丙烯腈等导电高分子，他们都具有大π键结 构。
2.2 半导体中的载流子
2.2.1 半导体的能带
量子态和能级
电子的微观运动服从不同于一般力学的量子力学规律， 其基本的特点包含以下两种运动形式： （1）电子做稳恒的运动，具有完全确定的能量。这种恒 稳的运动状态称为量子态，相应的能量称为能级。 （2）一定条件下（原子间相互碰撞，或者吸收光能量 等），电子可以发生从一个量子态转移到另一个量子态 的突变，这种突变叫做量子跃迁。 **量子态的最根本的特点是只能取某些特定的值，而不能 取随意值。
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2、三极管的开关特性 截止工作状态
c b
e
调节偏流电阻RP的阻 值，使基极的电流为零 或很小时，三极管的两 个PN结都处于反向偏置， 集电极中没有电流通过， 三极管处于截止状态， 集电极与发射极之间电 阻很大，相当开关断开。
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饱和工作状态
调节偏流电阻RP的阻值， 使基极电流充分大时，集电 极电流也随之变得非常大， 三极管的两个PN结则都处于 正向偏置。集电极与发射极 之间的电压很小，小到一定 程度会削弱集电极收集电子 的能力，这时Ｉb再增大， Ｉc也不能相应地增大了， 三极管处于饱和状态，集电 极和发射极之间电阻很小， 相当开关接通。
放大、截止和饱和三种工作状态。
1、三极管的放大作用
三极管的放大作用是在一定的外部条件控 制下，通过内部载流子的传输体现出来。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
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三极管内部载流子的传输过程
▪发射区：发射载流子 ▪集电区：收集载流子 ▪基区：传送和控制载流子
发射区的多数载流子自 由电子不断通过发射结扩 散到基区，形成发射极电
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2、反向截止特性：
给二极管加反向电压，则处于截止状态，二极管 两引脚之间的电阻很大，反向电流很小，相当于开关 断开。
当反向电压不超过某一范围时，反向电流的大小 基本保持不变，所以通常把反向电流又称为反向饱和 电流，但反向电流会随温度的升高而增长很快。
硅二极管的反向电流只有锗二极管的几十分之一 或几百分之一，所以硅管的温度稳定性比锗管好。
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3、二极管反向击穿：
当所加的反向电压增大到一定数值时， 反向电流迅速增大，这种现象称为反向击穿， 二极管失去单向导电性，发生击穿时的反向电 压叫反向击穿电压。此时如果没有适当的限流 措施，因电流过大会使二极管过热而被烧毁。
《半导体器件物理》课件
目录 Contents
• 半导体器件物理概述 • 半导体材料的基本性质 • 半导体器件的基本结构与工作原理 • 半导体器件的特性分析 • 半导体器件的制造工艺 • 半导体器件的发展趋势与展望
01
半导体器件物理概述
半导体器件物理的定义
半导体器件物理是研究半导体材料和器件中电子和空穴的行为，以及它们与外部因 素相互作用的一门学科。
可以分为隧道器件、热电子器件、异质结器 件等。
半导体器件的应用
01
通信领域
用于制造手机、卫星通信、光纤通 信等设备中的关键元件。
能源领域
用于制造太阳能电池、风力发电系 统中的传感器和控制器等。
03
02
计算机领域
用于制造计算机处理器、存储器、 集成电路等。
医疗领域
用于制造医疗设备中的检测器和治 疗仪器等。
04
02
半导体材料的基本性质
半导体材料的能带结构
总结词
能带结构是描述固体中电子状态的模 型，它决定了半导体的导电性能。
详细描述
半导体的能带结构由价带和导带组成 ，它们之间存在一个禁带。当电子从 价带跃迁到导带时，需要吸收或释放 能量，这决定了半导体的光电性能。
载流子的输运过程
总结词
载流子输运过程描述了电子和空穴在 半导体中的运动和相互作用。
•·
场效应晶体管分为N沟道 和P沟道两种类型，其结 构包括源极、漏极和栅极 。
场效应晶体管在放大、开 关、模拟电路等中应用广 泛，具有功耗低、稳定性 高等优点。
当栅极电压变化时，导电 沟道的开闭状态会相应改 变，从而控制漏极电流的 大小。
04
半导体器件的特性分析
半导体器件的I-V特性
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10
▪ 两个常用的经验公式 电子迁移率：
空穴迁移率：
11
▪ 电离杂质的散射
半导体的杂质，电离后以静电力对运动于附近的电 子和空穴产生散射作用。低温重掺杂时起主要作用
完全由电离杂质散射决定载流子迁移率大小时，迁 移率与温度和电离杂质的浓度呈下列关系
uI Ni1T1.5
▪ ▪ 重掺杂（杂质原子百分比≥1/1000）时，会出现
禁带窄化效应；
▪ 杂质原子近距减小，相互作用增强，能带出现杂 化，能级分裂成能带；
28
问题讨论
ρ=
1
q(nun pup )
29
D KT uq
爱因斯坦关系中，扩散系数D，载流 子的扩散
30
载流子饱和速度公式
vsat
hv0 m*
其中m*h/ddk2E 2
26
载流子来源
▪ 本征载流子：
是指把价带中的一个电子激发到导带，同时产生 一个电子和一个空穴 本征激发主要有热激发和光激发
▪ 掺杂载流子：
在半导体中掺入具有恰当化合价的杂质原子。
n型掺杂和p型掺杂； ▪ 注入载流子：光注入和电注入；
27
禁带窄化
▪ 本征或轻掺杂半导体中，导带、价带、禁带之间 界限清晰；
j q (p n 0D P / τ p n p 0D n / τ n ) ( e q u /k t 1 )
6
▪ 载流子迁移率与扩散系数的关系
爱因斯坦关系
D KT
u
q
在确定温度下，扩散系数的大小有迁移率唯一决定
7
▪ 载流子迁移率与器件的工作频率
双极晶体管频率响应特性最重要的限制， 是少数载流子渡越基区的时间
半导体材料的基本特性参数
1
基本特性参数
▪ 禁带宽度Eg ▪ 临界雪崩击穿电场强
度Et ▪ 介电常数ε ▪ 载流子饱和速度Vs
▪ 载流子迁移率μ ▪ 载流子密度n(p) ▪ 少数载流子寿命τ
2
第一节 迁移率
▪ 迁移率的定义 ▪ 载流子迁移率与器件特性 ▪ 载流子迁移率的影响因素
3
载流子迁移率的定义
12
▪ 载流子之间的散射
载流子对载流子的散射是运动着的多个电荷环绕其公 共质心的相互散射。
相同极性载流子散射对迁移率没有影响或很小。
相反极性的载流子之间的散射可以使双方动量的弛豫， 使迁移率下降。
只考虑载流子散射作用的载流子迁移率：
ucc
1.428*1020 np.ln[14.54*1011(np)1/3]
τ W
2 b
B
2 DP
8
载流子迁移率大小的影响因素
▪ 散射对载流子的迁移率具有重要影响 主要的散射机构有：晶格振动散射、电离
杂质散射、载流子之间的散射等体材料中 载流子散射以及表面散射
9
▪ 晶格振动的散射
用电子和声子相互作用来描述。 在轻参杂时，占主导地位。 载流子被晶格散射过程，可以是吸收或发射 声学声子，也可以是吸收或发射光学声子。
一般情况下额外载流子的注入和抽取对少数载流子的密度影 响很大，热平衡的恢复主要是少数载流子热平衡的恢复， 所以τ总被称作少数载流子寿命。
34
少子寿命与器件特性
▪ 半导体器件工作过程中，同时存在载流子漂移、 扩散、复合；
▪ 功率器件的击穿是指承受反向偏压的pn结 的雪崩击穿。
22
器件击穿
▪ 雪崩击穿： ▪ 条件：
高电压击穿； 足够高U和适当的WK
23
▪ 器件穿通
若pn结轻参杂层设计的不够宽，以至雪崩击穿尚 未发生而空间电荷区已扩展到与电极相接，则器 件先于击穿的发生而失去阻断能力。这种现象称 为穿通
24
载流子统计
15
漂移速度的表示
▪ 弱电场下：Vd=uE ▪ 强电场下，以声学声子交换能量时：
Vd32/31/4 u0uE
▪ 更强的电场下，以光学声子交换能量时：
vsat
hv0 m*
其中m*h/ddk2E2
16
▪ 速度饱和效应的物理解释：
当电场足够强时，电子在单位时间内能量高， 和晶格进行能量交换时发射光学声子，这样载流 子能量因发射声子而使其漂移速度趋于饱和。
17
▪ 负微分迁移效应
由于电子的不等价能谷间转移形成的。热电子 有主能谷跃迁到能量较高的自能谷，子能谷的迁 移率较低，如果迁移电子数量较多，平均的漂移 速度会降低。
18
▪ 表面散射及表面迁移率
表面散射：各种与表面相关联的因素对载流子迁移 率的附加影响；
越靠近表面，影响越大，对电子影响大于空穴；
19
▪ 载流子迁移率μ:
自由载流子在单位电场作用下的平均 漂移速度。
弱电场下，μ为常数； 强电场下，μ随电场增加而减小
4
载流子迁移率与器件特性
▪ 载流子迁移率μ是决定半导体材料电阻率
ρ大小的两个重要参数之一。
ρ=
1
q(nun pup )
5
▪ 电流承受能力和载流子迁移率有关
双极器件pn 结二极管为例，在外加电压U 作用下，电流密度j满足肖克莱方程
31
电阻率与击穿电压的关系
雪崩击穿电压与轻参杂的n型材料的 电阻率关系
UB mρn
其中因子m和幂指数n对不同的器件制造工艺和材料电阻率略 有些变化。
32
第三节 少数载流子寿命
▪ 载流子寿命的概念 ▪ 少数载流子寿命与器件特性 ▪ 载流子的复合及复合寿命
33
▪ 载流子寿命的概念
是半导体从载流子密度不平衡状态恢复到热平衡状态的弛豫 过程所需时间的量度。
13
▪ 强电场作用下的载流子散射
弱电场下，μ为常数； 强电场下，μ随电场增加而减小 强电场下载流子漂移速度偏离弱场规律， 主要有两种表现：
速度饱和效应 负微分迁移率现象
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ14
▪ 迁移率与外场的关系
μμ 0[1212
13(μ 0 E)2]1/2
8u
μ 0 为电子与晶格处于热平衡时的迁移率，μ为热
电子的迁移率，u为格波传播的速度，
第二节 载流子密度和电阻率
▪ 材料电阻率和器件特性 ▪ 载流子数量统计和来源 ▪ 载流子密度的决定因素 ▪ 禁带窄化
20
第二节 载流子密度和电阻率
1
nqu
由上式可知，ρ与掺杂浓度密切相关，可作为半导体 纯度的反映；
21
材料电阻率与器件击穿电压
▪ 功率器件的击穿电压主要决定于本底材料 电阻率。
n N e
EC EF KT
0
C
p N e
E F EV KT
0
V
其
中
：
NC
2
2
m nkT h3
3/2
T 3/2
N V 2
2 m pkT
h3
3/2
T 3/2
m
、
n
m
为
p
态
密
度
有
效
质
量
。
25
简并半导体的载流子密度统计
n0 2NCF1/2EFKTEC
p0
2NVF1/2EVKTEF