名词解释考的不少，会有很多概念解释。参考刘恩科的《半导体物理学》的习题详解。

第一章 半导体中的电子状态

  1. 单电子近似

    答案

    假设每个电子在周期性排列且固定不动的原子核势场及其他电子的平均势场中运动，该势场是具有与晶格同周期的周期性势场。

  2. 金刚石结构

    答案

    金刚石结构具有立方对称晶胞，由两个同类原子各自组成的面心立方晶胞沿体对角线互相位移 1/4 的空间对角线长度套构而成的，它们之间具有相同的夹角109°28' ，通过 4 个共价键组成正四面体结构。

  3. 极性半导体

    答案

    极性半导体是结合的性质具有不同程度的离子性的共价性化合物半导体。

  4. 简约布里渊区

    答案

    对于给定的晶体，利用倒格矢的定义，求出所对应的倒格子基矢，作所有倒格子基矢的垂直平分面，这些垂直平分面所围成完整的最小体积就是第一布里渊区，也为晶体倒格子点阵的魏格纳——塞兹原胞，又称简约布里渊区。

  5. 电子共有化运动

    答案

    原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原子转移到相邻的原子上去，因而，电子将可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。

    电子在晶体各个元胞对应点出现的概率相同。

  6. 能带

    答案

    N 个原子相互靠近结合成晶体后，每个电子都要受到周围原子势场的作用，其结果是每个 N 度简并的能级都分裂成 N 个彼此相距很近的能级，这 N 个能级组成一个能带。分裂的每个能带都称为允带，允带间因没有能级称为禁带。

  7. 禁带宽度

    答案

    在一定温度下，共价键上的电子依靠热激发，获得能量脱离共价键成为在晶体中自由运动的准自由电子。脱离共价键所需的最低能量就是禁带宽度。

  8. 空穴

    答案

    通常把价带中空着的状态看成是带正电的粒子，称为空穴。它是为简便描述价带（未填满）的电流而引进的一个假想粒子，具有正的有效质量。

  9. 绝缘体能带结构

    答案

    导带和价带之间的带宽比较大，价带电子难以激发跃迁到导带，导带成为电子空带，而价带成为电子满带，电子在导带和价带中都不能迁移。

  10. 本征激发

    答案

    半导体温度大于绝对零度时，电子吸收能量，从价带激发到导带去，产生一个自由电子和自由空穴，这一过程称为本征激发。

  11. 有效质量

    答案

    有效质量并不代表真正的质量，而是代表能带中电子受外力时外力与加速度的一个比例系数，其概括了半导体内部势场的作用。

  12. 等能面

    答案

    E(k)为某一确定值时对应不同的kxkykz。将这些组不同的kxkykz连接起来构成一个封闭面，在这个面上的能值均等值，简称等能面。

  13. 直接带隙半导体与间接带隙半导体

    答案

    在能带结构中，导带底和价带顶的极值对应的波矢 k 若相同，就为直接能带结构；若不同，则为间接能带结构。

  14. 宽禁带半导体材料

    答案

    一般把禁带宽度等于或大于 2.3eV 的半导体材料归类为宽禁带半导体材料，主要包括氮化镓、碳化硅、金刚石。

  15. 晶体

    答案

    原子、离子或分子按一定的空间结构排列而组成的固体，空间排列具有周期性。

  16. 晶格常数

    答案

    晶格常数指晶胞的边长。

第二章 半导体中杂质和缺陷

  1. 替位式杂质

    答案

    杂质原子进入硅、锗等半导体以后，取代晶格原子而位于晶格点处，称为替位式杂质。

  2. 间隙式杂质

    答案

    杂质原子进入半导体以后，位于晶格原子间的间隙位置，称为间隙式杂质。

  3. 施主杂质

    答案

    在半导体晶体中电离时，能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心的杂质称为施主杂质。

  4. 受主杂质

    答案

    在半导体晶体中电离时，能够释放空穴而产生导电空穴并形成负电中心的杂质称为受主杂质。

  5. 施主杂质电离能

    答案

    半导体中掺入施主杂质后，电子脱离杂质原子的束缚成为导电电子的过程称为杂质电离，使这个多余的价电子挣脱束缚成为导电电子所需要的能量称为施主杂质电离能。

  6. 受主杂质电离能

    答案

    是使空穴挣脱受主杂质的束缚成为导电空穴所需要的能量。

  7. 浅能级杂质

    答案

    杂质电离能较小，施主能级接近导带、受主能级接近价带，相应的杂质称为浅能级杂质。

  8. 等电子杂质

    答案

    是指与基质晶体原子具有相同数量价电子的杂质原子，它们替代了格点上的同族原子后，基本上仍是电中性的。

  9. 等电子陷阱

    答案

    等电子杂质和基质晶体原子由于原子序数不同，这些原子的共价半径和电负性有差别，因而它们能俘获某种载流而成为带电中心，这个带电中心就称为等电子陷阱。

  10. 点缺陷

    答案

    点缺陷是发生在一个或若干个晶格点范围内所形成的晶格缺陷。

  11. 弗仑克耳缺陷

    答案

    晶格点上的原子可能获得一定动能，脱离正常晶格点位置而进入晶格点间隙位置形成间隙原子，同时在原来的晶格点位置上留下空位，那么晶体中将存在等浓度的空位和间隙原子，空位和间隙原子成对出现，称为弗仑克耳缺陷。

  12. 肖特基缺陷

    答案

    由于晶体表面附近的原子热运动到表面，在原来的原子位置留出空位，然后内部邻近的原了再进入这个空位，这样逐步进行而造成的只在晶体内形成空位而无间隙原子时，称为肖特基缺陷。

  13. 位错

    答案

    位错属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线。

第三章 半导体中载流子的统计分布

  1. 状态密度

    答案

    能带中能量E附近每单位能量间隔内的量子态数。

  2. 费米能级

    答案

    费米能级等于费米子系统在趋于热力学温度零度时的化学势，也可以理解成热力学温度零度时固体能带中充满电子的最高能级，它标志了电子填充能级的水平。

  3. 电子的费米分布函数

    答案

    热平衡体系中粒子按能量分布的一种规律，即表示一个电子占据能量为E的一个量子态的概率。

  4. 价带的有效状态密度

    答案

    按照玻耳兹曼分布函数，空穴在价带内占据量子态的概率随量子态具有的能量升高而迅速下降，可以近似认为价带中的所有量子态都集中在价带顶附近，因此，价带的有效状态密度也就是价带的有效能级密度。

  5. 本征半导体

    答案

    完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体。

  6. 非简并半导体

    答案

    指掺入一定量杂质的半导体，其载流子统计分布服从玻尔兹曼分布。

  7. 简并半导体

    答案

    简并半导体是杂质半导体的一种，具有较高的掺杂浓度，其载流子分布服从费米分布。对于n型半导体，导带底附近的量子态基本上已经被电子占据，其费米能级高于导带底。

  8. 低温载流子冻析效应

    答案

    温度低于100K时，施主或受主杂质只有部分电离，尚有部分载流子被冻析在杂质能级上，对导电没有贡献，这种现象被称为低温载流子冻析效应。

  9. 禁带变窄效应

    答案

    当杂质浓度较高时，杂质原子之间电子波函数发生交叠，使孤立的杂质能级扩展为杂质能带，导致杂质电离能减少，杂质能带进入了导带或价带，并与导带或价带相连形成了新的简并能带，使能带的状态密度发生了变化。简并能带的尾部伸入禁带中，导致禁带宽度减小。这种由于重掺杂导致禁带宽度变窄的效应称为禁带变窄效应。