3.2 半导体中的载流子浓度与费米能级—2.杂质半导体 - 图文 

3.2 半导体的载流子浓度与费米能级2. 杂质半导体（1）杂质态上电子和空穴的分布规律???????电子在杂质能级上的分布遵守费米分布，但不完全符合费米分布函数：

??????????费米分布函数：一个能级可以容纳自旋方向相反的两个电子；????????????对于杂质能级：要么被一个电子占据，要么空着，不允许同时被自旋相反的两个电子占据。

电子占据施主能级的几率：??

1

fD?E??

?ED?EF?1

1?exp??gD?k0T?

空穴占据受主能级的几率：

1

fA?E??

?EF?EA?1

?1?exp???gA?k0T?

gD、gA为简并因子，对锗、硅、砷化镓等材料，gD=2、gA=4

施主能级上的电子浓度（未电离的施主杂质浓度）：

NDnD?NDfD(E)?

?ED?EF?1

1?exp??gD?k0T?

电离施主杂质浓度：

总的施主浓度未电离的施主浓度nD?ND?ND?nD?

?ED?EF?

1?gDexp???

k0T??

受主能级上的空穴浓度（未电离的受主浓度）：

NApA?NAfA(E)?

?EF?EA?1

?1?exp???gA?k0T?

电离受主浓度：

总的受未电离的主浓度受主浓度NAp?NA?pA?

?EF?EA?

1?gAexp???

k0T??

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