以下是我在學習半導體物理中總結的一些名詞解釋，希望對學習該門課程的同學有所幫助。因為是我自己積累的，難免會有不對的地方，歡迎指出修改。

1.空⽳:⼀種假想粒⼦，代表了半導體中近滿帶價帶中空着的狀态，具有正電⼦電荷和正有效質量，描述了半導體近滿帶中⼤量電⼦的整體⾏為。

2.有效質量:半導體晶體中電⼦的表觀質量，具有質量 的量綱。其物理意義在于概括了半導體内部勢場 的作⽤，使得在分析半導體中電⼦在外⼒作⽤下的 規律時可以不考慮内部勢場的作⽤，簡化了分析， 同時，電⼦的有效質量可以通過回旋共振測出。

3.替位式雜質和間隙式雜質:雜質原⼦進⼊晶體後，若取代晶格格點上的原⼦，稱為替位式雜質;若擠⼊原⼦與原⼦之間的空隙，則稱為間隙式雜質。

4.施主雜質和受主雜質:電離出導電電⼦，且⾃⾝成為正電中⼼的雜質，稱為施主雜質;電離出導電空⽳，且⾃⾝成為負電中⼼的雜質，稱為受主雜質。

5.雜質電離能:使電⼦/空⽳脫離施主/受主雜質的束縛，成為導電電⼦/空⽳所需要的能量。 施主能級和受主能級:被施主雜質束縛的電⼦所處在的能量狀态，稱為施主能級;被受主雜質束縛的空⽳所處在的能量狀态，稱為受主能級。

6.波函數的形式和物理意義:形式 物理意義在于:波函數模的大小代表了該處電⼦出現的概率，表示了晶體中的電⼦是以被調幅的平⾯波在晶體中傳播。

7.單電⼦近似:晶體中的電子是在嚴格周期性重複排列的原⼦核的勢場和大量其他電子的平均勢場中運動，這個勢場也是周期性的，且同晶格同周期。

8.共有化運動:由于電⼦殼層的交疊，晶體中的電⼦不再局限于某⼀個原⼦上，而是可以從晶胞中某⼀點運動到其他晶胞相似的殼層對應點上，從而可以在整個晶體中運動。組成晶體原⼦的外層電子共有化較強，其⾏為與⾃由電⼦類似，稱為準自由電子;内層電⼦的共有化運動較弱，其⾏為與孤⽴原⼦中的電⼦類似。

9.雜質的補償作⽤:同時存在施主雜質和受主雜質時，施主能級上的電⼦能夠優先填充受主能級，此 時 有效雜質濃度為兩者之差。

10.⾮簡并半導體和簡并半導體:載流⼦分布服從玻爾茲曼統計律的半導體，稱為⾮簡并導體;服從費 ⽶統計律的半導體，稱為簡并半導體。

11.⾮簡并半導體的熱平衡判據:

12.強電場效應:在電場強度⾜夠⼤時，載流⼦的平均漂移速度與電場強度關系脫離線性關系，此時遷 移率不再是常數，⽽是随電場強度變化⽽變化，當電場強度進步增加時，平均漂移速度達到飽和。

13.熱平衡态和⾮平衡态:在⼀定溫度下的半導體，載流⼦的複合和産⽣達到動态平衡，此時⽆載流⼦ 的淨産⽣或是淨複合的狀态，稱為熱平衡态;半導體的熱平衡态被打破，載流⼦的複合與産⽣不再動 态平衡，存在載流⼦的淨産⽣或是淨複合的狀态，稱為⾮平衡态。

14.本征激發:在某溫度下，價帶電⼦受熱激發⽽躍遷⾄導帶，成為導帶電⼦，同時在價帶留下導電空 ⽳的過程，稱為本征激發。

15.光注⼊:光照在熱平衡半導體上，使之産⽣⾮平衡載流⼦的過程，産⽣的⾮平衡空⽳與⾮平衡⼦數 量是相等的。

16.準熱平衡态:⾮平衡态體系中，通過載流⼦與晶格相互作⽤，導帶電⼦體系和價帶空⽳體系分别很 快與晶格達到平衡的狀态，即⼀個能帶内達到熱平衡⽽導帶和價帶之間不是熱平衡。

17.直接複合和間接複合:電⼦直接從導帶躍遷⾄價帶與空⽳複合的過程，稱為直接複合;導帶電⼦和 價帶空⽳通過禁帶中的能級進⾏複合的過程，稱為間接複合。

18.電離雜質散射和晶格振動散射:雜質電離後成為正電或負電中⼼對載流⼦的運動産⽣影響，且與電 離濃度和溫度有關，稱為電離雜質散射;由于晶格熱振動⽽對載流⼦的運動産⽣影響，稱為晶格振動散射，分為光學波散射和聲學波散射，與溫度有關。

19.擴散長度和牽引長度:⾮平衡載流⼦通過擴散運動，深⼊樣品的平均距離，稱為擴散長度;⾮平衡 載流⼦在電場作⽤下，通過漂移運動，在壽命時間内所漂移的距離，稱為牽引長度。

20.小注⼊和⼤注⼊:注⼊産⽣的非平衡少⼦數量遠小于多⼦數量，稱為小注⼊;注⼊産⽣的⾮平衡少 ⼦數量⼤于或等于多⼦濃度。

21.半導體的功函數和電⼦親和能:處于費⽶能級上電⼦躍遷⾄真空能級中所需要的能量，稱為半導體的功函數;半導體導帶底上的電⼦躍遷⾄真空能級中所需要的能量，稱為半導體的電⼦親和能。

22.表⾯态:由于晶格周期性在表⾯處被破壞，或是表⾯存在雜質或缺陷⽽在半導體表⾯處的禁帶中引⼊的表⾯狀态，其對應的能級為表⾯能級。若該能級被電⼦占據時呈電中性，失去電⼦後呈正電性， 則稱為施主表⾯态;若該能級空着時呈電中性，得到電⼦後呈負點性，則稱為受主表⾯态。

23.複合中⼼和陷阱中⼼:對⾮平衡載流⼦的複合起促進作⽤，⽽對半導體的導電類型和載治⼦濃度沒 有影響的雜質，稱為複合中⼼;對⾮平衡載流⼦的複合起阻得作⽤的雜質或缺陷，稱為陷阱中⼼。

24.準費⽶能級:處于⾮平衡狀态下的半導體，導帶與價帶不再具有統⼀的費⽶能級，但分别就導帶電 ⼦和價帶空⽳⽽⾔，又是處在各⾃的平衡狀态，從⽽引⼊導帶費⽶能級和價帶費⽶能級，即為局部 費 ⽶能級。

25.歐姆接觸和整流接觸:不産⽣明顯附加阻抗，且不會對半導體内部載流⼦濃度發⽣顯著改變的⾦擒 與半導體接觸産⽣的結構，稱為歐姆接觸;産⽣明顯附加阻抗起到整流作⽤的⾦屬與半導體相接觸形 成的結構，具有單向導由性，也稱為肖特基接觸。

26.矽和鍺的能帶結構:矽的導帶結構:導帶極⼩值位于<100 >⽅向的布⾥淵區中⼼到布⾥淵區邊界的 0.85倍處。鍺的導帶結構:長軸沿< 111 >⽅向上八個半個旋轉橢球等能⾯，沿旋轉軸⽅向不⼀樣，旋轉橢球中心恰好位于第⼀布⾥淵區邊界上。矽與鍺價帶結構類似:存在三種空⽳帶，分别為重空⽳帶，輕空⽳帶和由于⾃旋—軌道耦合⽽産⽣的第三能帶。

27.深能級雜質和淺能級雜質:雜質能級位于半導體禁帶中遠離導帶底(施主)或價帶頂(受主)，即 雜質電 離能很⼤的雜質，稱為深能級雜質;反之稱為淺能級雜質。

28.散射⼏率:單位時間内單個電⼦的散射次數。

29.熱載流⼦:半導體處于強場中時，電⼦的平均能量高于晶格平均能量，以溫度度量，則電⼦平均溫度⾼于晶格平均溫度，因此稱強場中電⼦為熱載流⼦。

30.少⼦壽命:⾮平衡少⼦在半導體中存在的平均時間，即産⽣⾮平衡少⼦的因素去除後，⾮平衡少⼦的濃度衰減⾄初始濃度的1/e倍所需的時間。

31.多數載流⼦和少數載流⼦:半導體輸運過程中起主要作⽤的載流⼦，稱為多數載流⼦，如n-si中的電⼦;起次要作⽤的載流⼦，稱為少數載流⼦，如n-si中的空⽳。

32.回旋共振:導體中的電⼦在恒定磁場中受洛侖茲⼒作⽤将作回旋運動，此時在半導體上再加垂直于磁場的交變磁場，當交變磁場的頻率等于電⼦的回旋頻率時，将發⽣強烈的共振吸收現象，稱為回旋共振。

33.直接帶隙與間接帶隙半導體:若導帶極值與價帶極值位于K空間同⼀位置處，則稱為直接帶隙半導體，若不為同⼀位置，則稱為間接帶隙半導體。

34.鏡像⼒和隧道效應:⾦屬與半導體相接觸時，半導體中的電荷在⾦屬表⾯感應出帶電符号相反的電荷，同時半導體中的電荷要受到⾦屬中感應電荷的庫侖吸引力，稱此⼒為鏡像裡;能量低于勢壘頂的電⼦有⼀定概率穿過這個勢壘的現象，稱為隧道效應。穿透的概率與電⼦能量和勢壘厚度有關。

35.. 霍耳效應:通過電流的導體放⼊均勻磁場中，若磁場與電流的⽅向相垂直，則在磁場的作⽤下，載 流 ⼦的運動⽅向發⽣偏轉。這樣在垂直于電流和磁場的方向上就會形成電荷積累，出現電勢差的現象，稱為霍⽿效應。

36.費米分布:費米子(電子)在平衡态時的分布，其物理意義是在溫度T時，電⼦占據能量為E的狀态的概率或能量為E的狀态上的平均電⼦數。

37.多能⾕散射:某能⾕中的電⼦受到⾜夠的能量後躍遷到另一能⾕中，同時其準動量有較大改變，伴随散射時會吸收或發射⼀個聲子。

38.費⽶能級:T = 0 K時，電子系統中電⼦占據态和未占據态的分界線，标志電⼦填充⽔平。

原子熱振動的一種描述。從整體上看、處于格點上的原子的熱振動可描述成類似于機械波傳播的結果、這種波稱為格波。

金剛石結構是一種由相同原子構成的複式晶體，它是由兩個面心立方晶胞沿立方

體的空間對角線彼此位移四分之一空間對角線長度套構而成。每個原子周圍都有4個最近鄰的原

子， 組成一個正四面體結構。

在倒格空間中，選取一倒格點為原點，原點與其它倒格點連線的垂直平分面的連線所組成的區域稱為布裡淵區。

狀态密度是将能帶分為一個一個能量很小的間隔來處理，假定在能帶中能量E~（E dE）之間無限小的能量間隔内有dZ個量子态，則狀态密度g（E）為g（E）=dZ/dE

問: 用能帶論解釋金屬、半導體和絕緣體的導電性

按照能帶理論，物質的核外電子有不同的能量，有核外電子的能量把它分為3種能帶：導帶，禁帶，滿帶（價帶）。

導體：系統處于基帶無法将能帶填滿，所以導體帶電。

絕緣體：系統可以填滿整個能帶，所以不導電。但是它的禁帶更大。

半導體：系統可以填滿整個能帶，不導電，與絕緣體的區别是半導體的禁帶小。在一定溫度下，有少量電子可被激發到導帶，即本征激發的過程，此時滿帶不滿，這時半導體就會導電。

半導體物理基礎對數字和模拟方向都很重要，大家一定要基礎紮實

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