刘洋Elephant

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回归正途。

④出现载流子屏蔽效应:

例如,对于n型半导体,在电子浓度大于施主杂质浓度时,每一个施主中心都可被很多电子所包围,从而减弱了该施主中心对其外层价电子的束缚势能;当电子浓度足够高时,就会造成施主中心完全丧失了对价电子的束缚作用,即就使得杂质的电离能降到0。对于p型半导体,情况类似。实验表明,在Si中,当ND≈2~3×1017cm–3,或NA≈7×1018cm–3时,相应杂质的电离能即已经减小到0。

此外,在出现载流子屏蔽效应时,杂质中心散射载流子的作用也将大大减弱,这将使得载流子的迁移率明显提高。

载流子屏蔽杂质中心的这种效应,在低掺杂半导体和稀释电解质中特称为Debye-Huckle屏蔽效应;在简并半导体和金属中则往往称为Fermi-Thomas屏蔽效应

总之,对于简并半导体,随着掺杂浓度的提高,杂质电离能将下降;并且当掺杂浓度提高到一定程度后即出现杂质能带及其导电现象;若掺杂浓度再进一步提高时即发生杂质能带与主能带重叠,同时能带尾伸长,导致禁带宽度变窄。


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