简并半导体(关于简并半导体简述)
精选回答
沉淀期待未来 2023-12-22 13:47:36
1、简并半导体(degenerate semiconductor)是杂质半导体的一种,它具有较高的掺杂浓度,因而它表现得更接近金属。
2、对一般的掺杂情况(杂质浓度小于10的18次方 )常温下,通常的半导体都属非简并半导体。
3、但在某些情况下,费米能级可以接近导带底(或价带顶),甚至会进入导带(或价带)中。
4、例如,在含施主杂质的n型半导体中,当掺杂浓度较高时,在低温弱电离区,费米能级随温度的增加,而上升到一个极大值,这个极大值就会超过导带底而进入到导带中。
5、然后费米能级才逐渐下降。
6、而实际上,有可能在费米能级达到最大值前后的一段温度范围内,半导体的费米能级都位于导带里。
7、对含受主杂质浓度较高的P型半导体,同理,费米能级也有可能在极小值前后的一段温度范围里进入了价带。
8、在这样的情况下,导带中量子态被电子占据(或价带中量子态被空穴占据)的概率非常小的条件不再成立,必须考虑泡利不相容原理的限制。
9、这时玻耳兹曼分布函数不再适用,而必须应用费米分布函数来分析能带中的载流子统计分布问题。
10、这种情况称为载流子简并化,发生载流子简并化的半导体称为简并半导体。
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