N_c 单位体积压缩在导带底的状态数,其单位为
费米能级越高,使得所有能级被电子占据的概率越高。对于导带来说就是电子浓度会变高;对于价带来说则是空穴浓度降低。
关于概率的巧算
本征硅中电子和空穴浓度
本征硅费米能级的计算
在本征半导体中,电子浓度等于空穴浓度电中性条件。
对于大多数半导体,温度不高,电子和空穴的有效质量差别不大的情况下,费米能级处于禁带中央。
求本征载流子浓度
传统方法
先求出费米能级,再代入原式得出本征载流子浓度。
抵消费米能级
将电子浓度与空穴浓度相乘,抵消费米能级,再开方来求
适用条件:1. 热平衡,2. 非简并(轻掺杂) 需要记住。 硅的禁带宽度1.12eV 碳化硅 3.26eV
直接相乘
本征和掺杂的区别在于费米能级的位置不一样。N型靠上,P型靠下。
杂质能级
在掺杂后,原本的禁带里靠近
计算掺杂提供的载流子浓度
假设有
杂质半导体
费米能级位置
完全电离的情况
电中性
大多数情况下