热平衡稳定条件半导体物理

2021-06-18 16:21:42
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热平衡稳定条件半导体物理

释放的热量=产生的热量 处于热平衡状态的电子器件,温度恒定,性能参数是稳定状态,

热平衡指的是半导体的电子系统有统一的费米能级,电子和空穴的激发与复合达到了动态平衡,其浓度是恒定的,载流子的数量与能量都是平衡的.

什么是半导体的热平衡状态没有受到外界作用(即无电压、光照等)的半导体,就说它处于热平衡状态.这时半导体中的载流子称为平衡载流子,在温度不变时,载流子浓度是一定的.载流子在各个能级上的分布遵从平衡统计分布函数——fermi分布函数或者boltzmann分布函数.fermi能级概念适用.

半导体中有两种载流子:自由电子和空穴.在热力学温度零度和没有外界能量激发时,价电子受共价键的***,晶体中不存在自由运动的电子,半导体是不能导电的.但是

对于稳态导热问题,定解条件中没有初始条件,仅有边界条件.边界条件有:1、第一类边界条件,规定了边界上的温度2、第二类边界条件,规定了边界上的热流密度值3、第三类边界条件,规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数h及周围流体温度tf.至于需要几个独立的边界条件,与所求区域有关,比如圆,只需一个.而长方形区域,则必须明确四条边上的边界条件.

不同的专业课可能对应不同的专业方向.固体物理以后对应方向可能偏材料,而半导体物理可能偏器件.你可以根据自己擅长和喜好选在要考的专业课.

1. 锗中掺锑,锑是五族元素,在锗中是施主杂质,锗的禁带宽度小于硅,由此断定室温下杂质全电离,因此电子浓度就是锑的掺杂浓度.由质量作用定理ni^2=p*n,电子浓度已经知道,就能算出空穴浓度.电导率的公式σ=n*μn*q+p*μp*q,计算电导率,求倒数就是电阻率.2. 少子的平均漂移速度就是指在电场作用下载流子单位时间移动的距离,这里漂移速度V=1cm/10^(-4)s=10^4cm/s,迁移率μ=V/E,然后根据爱因斯坦关系,扩散系数D=μkT/q,即可求出扩散系数.其实半导体物理的计算多为套公式,只要熟悉每个名词背后的概念,将各个概念的关系能够联系起来做计算题就没什么问题了.

微电子学(当然四大力学是必须要学的,包括理论力学,统计物理,量子力学,电动力学)

弛豫就是从一种状态逐渐过渡到另一种状态的变化过程. 晶格弛豫就是晶格受到某种作用而逐渐发生变化的一种过程.半导体载流子的弛豫有动量弛豫和能量弛豫:动量弛豫是载流子在电场作用下,其动量发生变化的过程,能量弛豫是载流子在电场作用下,其能量发生变化的过程,一般动量弛豫时间要比能量弛豫时间短得多,这也就是产生速度过冲的原因.

k空间是一个虚空间,是不能和实空间进行转换的.k空间中的能带图反应了实空间中载流子所处的能量状态.拿pn结能带图来说,大致上可以相互对应上去,但这只能是为了方便理解,实际上是不可以的.