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第三章載流子的統計分布狀態密度載流子的統計分布與費米能級本征半導體的費米能級和載流子濃度雜質半導體的費米能級和載流子濃度簡并半導體費米統計：簡并半導體玻爾茲曼統計：非簡并半導體ECEVEFECEVEF注意：1.費米能級由載流子濃度決定2.空穴同理電子：，其中

NC為等效的導帶底狀態密度空穴：，其中

NV為等效的導帶底狀態密度NC

、NV與溫度有關熱平衡狀態的非簡并半導體ECEVEF乘積與費米能級無關同樣材料、溫度，電子增加則空穴減少，反之亦然本征半導體無任何雜質和缺陷的半導體n0=p0取對數Nc、Nv代入

所得本征半導體的費米能級EF常用Ei表示

intrinsic本征費米能級討論:EF約在禁帶中線附近1.5k0T范圍內

本征半導體費米能級Ei基本上在禁帶中線處例外：窄禁帶半導體，銻化銦，室溫時Eg≈0.17eV,,Ei已遠在禁帶中線之上本征載流子濃度（既適用于本征半導體，也適用于非簡并的雜質半導體）本征載流子濃度：

一定的半導體材料(Eg)，ni隨溫度的升高而迅速增加。同一溫度T時，不同的半導體材料，Eg越大，ni越小。說明：在一定溫度下，任何非簡并半導體的熱平衡載流子濃度的乘積等于該溫度時的本征載流子濃度ni的平方，與所含雜質無關，即上式適用于本征、以及非簡并的雜質半導體。本征：非簡并：討論將Nc，Nv表達式代入

h、k0的數值，電子質量m0非簡并半導體處于熱平衡狀態的判劇式：據此，作出關系曲線，基本上是一直線從直線斜率可得T=0K時的禁帶寬度Eg(0)=2k0×斜率1.雜質能級上的電子和空穴電子占據雜質能級的概率可用費米分布函數決定嗎？雜質能級與能帶中的能級有無區別？電子占據未電離的施主雜質能級已電離的受主雜質能級－+能帶中的能級可以容納自旋方向相反的兩個電子。

施主雜質能級或者被一個有任一自旋方向的電子所占據，或者不接受電子，不允許同時被自旋方向相反的兩個電子所占據。（本章3.7節）可以證明空穴占據受主能級的概率：電子占據施主能級的概率：施主濃度ND和受主濃度NA就是雜質的量子態密度電子和空穴占據雜質能級的概率分別是施主能級上的電子濃度nD為：

即沒

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