2. 基本理论 少数载流子扩散及平衡p-n结能带的形成；正反向偏置
时能带图的变化；理想p-n结的电流电压特性的关系及其物 理含义 。
3. 推导与计算
同质p-n结的接触电势差的表达式 及其计算。
qVD EFn EFp
VD
1 q
(EFn
EFp )
k0T q
ln
NDNA ni2
n(x)
nn0
散电流：
Jn 漂 qn0 xn
Jn 扩
qDn
dn0 x
dx
Jn Jn 漂 Jn 扩 0
n0 x n
Dn
dn0 x
dx
n0 x
Nc
exp EF
qV x
k0T
Ec
dn0 x
dx
n0
x
q k0T
dV x
dx
Dn k0T n q
Dp k0T
p q
同时存在漂移和扩散的电流密度表达式 连续性方程
nq
J J n J p (nqn pq p ) E
nqn pq p
nqn pq p i ni q(n p )
第五章 非平衡载流子
1. 基本概念
非平衡载流子浓度、非平衡载流子寿命、准费米能级、 产生率、复合率、直接复பைடு நூலகம்、间接复合、俄歇复合、陷阱 效应。
2. 基本理论 非平衡载流子的注入理论；非平衡状态的载流子浓度 理论（准费米能级）；复合理论（间接复合的四个过 程）；非平衡载流子的扩散与漂移；半导体的电流连续 性方程。
pn
x
pn0
pn0
exp
qV k0T
1
exp
xn Lp
x
J
p (xn )
qDp
dpn (x) dx
qDp pn0
qV
(e k0T
1)
Lp
x xn
J Jn (xp ) J p (xp ) Jn (xp ) J p (xn )
( qDnni2
qD
p
ni2
)(e
qV k0T
J
Jp
Jn＝q p ( p
E
－ k0T q
d p dx
)
qn
(n
E
k0T q
d n ) dx
p t
Dp
2 p x2
p
E
p x
E
p p x
p
gp
n t
Dn
2n x2
n
E
n x
nn
E x
n
gn
第六章 p-n结
1. 基本概念 空间电荷区、耗尽层、接触电势差、势垒电容、扩
散电容、p-n结的三种击穿机制
半导体物理学
考试时间：1月30日 下午14:00-16:00
考试题型
• 1、填空： 6分 • 2、名词解释：15分 • 3、简答：24分 • 4、画图：10分 • 5、推导：20分 • 6、计算：25分
第一章 半导体的能带理论
1. 基本概念 共价键、闪锌矿结构、纤锌矿结构、共有化运动、
单电子近似、能带、价带、导带、禁带；导体、半导体、 绝缘体的能带；本征激发、空穴、电子空穴对；有效质 量；载流子及载流子浓度。
级在能带中的位置。
第三章 半导体中载流子的统计分布
1. 基本概念
热激发、复合、热平衡状态、热平衡载流子、状态 密度、费米分布函数、费米能级、玻尔兹曼分布函数、 多数载流子、少数载流子、非简并、简并。
2. 基本理论 载流子统计分布理论；杂质半导体的载流子浓度分布
及随温度的变化理论；简并半导体的载流子浓度分布理论； 简并化条件。
1)
导（价）带顶（底）对f(E) gc(E)dE进行积分，得到半导体中导 （价）带的载流子总数 6. 载流子总数/半导体体积=载流子浓度
n0
Nc
exp
EC EF k0T
Nc
exp
EF EC k0T
Nc
2
(2mn*k0T h3
)3
/
2
3
p0
2
2m*p k0T h3
2
exp(EV EF ) k0T
2. 基本理论
晶体中的电子共有化运动；有效质量的物理意义。
第二章 半导体中的杂质与缺陷能级
1. 基本概念 间隙式杂质、替位式杂质、杂质浓度；施主杂质、施
主能级、施主电离能、n型半导体；受主杂质、受主能级、 受主电离能、p型半导体；杂质补偿
2. 基本理论 实际半导体与理想半导体的主要区别；受主、施主能
NV
exp
EFp EV k0T
p0
exp
EF EFp k0T
ni
exp
Ei EFp k0T
n
p
n0 p0 exp
EFn EFp k0T
ni2
exp
EFn EFp k0T
3. 推导与计算 爱因斯坦关系式
• 考虑一处于热平衡的非均匀n型半导体，其中施主杂质浓度
随x增加而下降，则电子浓度n0(x)和空穴浓度p0(x)都是x的 函数，而且由于浓度梯度的存在，载流子会延x方向产生扩
exp
Ecn
E(x) k0T
nn0
exp
qV
(x) k0T
qVD
np0
nn0
exp
qVD k0T
p(x)
pn0
exp
qVD
qV (x) k0T
pp0
pn0
exp
qVD k0T
3. 推导与计算 pn (x理n ) 想ppn0-enx结p kq假0VT 设 p下p0 e肖xp克 q莱Vk方0TqV程D 的, 推导。
pn (xn )
pn (xn )
pn0
pn0
exp
qV k0T
1
Dp
d 2pn dx2
pn pn0
p
0
pn
x
pn
x
pn0
Aexp
x Lp
B exp
x Lp
，• LP =
Dp p
边界条件：
x , pn pn0
x
xn ,
pn ( xn )
pn0
exp
qV k0T
2. 基本理论
3. 推导与计算 载流子浓度和能级结构之间的关系
n0
p0
Nc Nv
exp
Ec Ev k0T
ni2
n0
Nc
exp
EC EFn k0T
p0
NV
exp(
EFp EV k0T
)
n0
Nc
exp
EC EFn k0T
n0
exp
EFn EF k0T
ni
exp
EFn Ei k0T
p0
p0
NV
exp(EV EF k0T
)
3
NV
2
2m*p k0T h3
2
第四章 半导体的导电特性
1. 基本概念 漂移运动、扩散运动、迁移率、扩散系数、电导率、载
流子的散射、声子、平均自由时间
2. 基本理论 半导体中载流子运动的欧姆定律；载流子的散射理论
与散射机构。
3. 推导与计算
vd
E
J nq E
3. 推导与计算
半导体载流子浓度计算关系式的推导：
1. 对导（价）带分为无限多无限小的能量间隔的情况有：E~(E+dE) 2. 量子态数：dZ=gc(E)dE 3. 载流子占据能量为E的量子态的概率f(E) 4. 在能量E~(E+dE)间有载流子数：f(E) gc(E)dE 5. 把所有能量区间中的载流子数相加，即从导（价）带底（顶）到