半導體費米能級和哪些物理量有關

❶ 本徵半導體的費米能級與什麼有關

費米能級處能帶的位置與半導體的電子、空穴濃度有關，導體的電子、空穴濃度相等，本徵半費米能級位於禁帶中線Ei處

❷ 能夠影響半導體中費米能級位置的因素的因素有哪些

費米能級是絕對零度時電子的最高能級.
自由粒子的波函數是平面波,波動方程是f(r)=(1/V^0.5)*Exp(i k*r)
k是平面波波矢,電子能量是E=(hk)^2/2m (這個h是除以2PI後的那個普朗克常數,原來表示此量的符號太不好找了)
可以看出,電子對於取不同的k時,可以處在不同能量狀態.
下面引入k空間,盡量理解.
一般用周期性邊界條件,f(x y z)=f(x+L y z)=f(x y+L z)=f(x y z+L )確定k的取值
kx=(2PI/L)Nx
ky=(2PI/L)Ny
kz=(2PI/L)Nz
Nx Ny Nz是整數,因此把k看作空間矢量,在k空間中,k只能取一個個分立的點.你可以想像以kx ky kz3個方向建立坐標系,因為Nx Ny Nz是整數,kx ky kz只能取到一個個點.就比如Nx是整數,永遠不會有kx=(2PI/L)*0.4處被取到.
每個點代表一種k的取值,前面有說過,每個k都對應電子的不同能量狀態,E=(hk)^2/2m ,這些能量狀態也因為k的分立取值而只能分立出現,就是能級.
把電子放在k空間的各個點上,代表電子處在那個k值的狀態,也對應一個能量狀態,即處在該能級上.
因為泡利不相容原理,每個態上只可以放2個電子,(自旋相反)不會有第3個跟他們在同一個狀態(k空間的各個點)上.
現在有一個總共有N個電子的體系,各個電子都處於什麼狀態哪?粒子總是先佔據能量小的能級,從kx=0ky=0kz=0開始(顯然這時候能量最小,不過這個模型有點局限,你不必理了)kx=0ky=0kz=1.kx=33 ky=34 kz=34.反正越來越大,越來越往能量更大的高能級上添.最後第N個電子會處在最高能級上(能量最大),這個能級就是費米能級.
注意:
1 不在絕對零度的話,電子填充能級不是僅僅由泡利不相容原理決定,因此費米能級是絕對零度時,電子的最高能級.
2 通常宏觀體系的電子數N很大,電子填充能級時,在k空間的占據態,也就是可以處在的那N/2的點,會形成一個球形,稱為費米球.這很好想像,粒子總是先佔據能量小的能級,離(0 0 0)越近的能級(哪個點)先佔據,最後被占據的點肯定不會有"支出去"的,而是程球形.這個球面叫費米面,有時也說費米面上的能級是費米能級.我前面說"第N個電子會處在最高能級上(能量最大),這個能級就是費米能級"是為了理解方便,實際上第N個電子,不見得比N-1的能級高了,簡單的看kx=0ky=0kz=1和kx=0ky=1kz=0和kx=1ky=0kz=0不是能量一樣嗎?當離(0 0 0)很遠後,這種k不同但能量一樣或近似一樣的點會更多,形成一個近似的球面--費米面.一般就認為費米面上的能級就是最高能級--費米能級.
3 從費米分布函數角度解釋也可以,費米分布函數給出了不在絕對0度的情況下各個能級被占據的幾率,費米能級是本徵態占據幾率1/2的態對應能級在絕對0度的極限.你可以看黃昆先生的固體物理.
4 你問這個問題,應該是大學生了吧.對於f(x y z)=f(x+L y z)=f(x y+L z)=f(x y z+L )確定k的取值,可以自己計算一下.波動方程只是為了得出能級概念,並不需要注意,解法可以去看量子力學.

❸ 費米能級對半導體的意義，該怎麼樣理解呀

在0k時，費米能級是電子所佔據的能量最高的能級，大於0k時，費米能級是電子占據概率為1/2的能級。總之，費米能級表徵了各能級被電子占據的概率。

❹ 半導體物理與器件題目，求費米能級

（a）n0=ni*exp[（Ef-Ei）/K*T], Ef是費米復能級制，Ei是本徵費米能級，ni為300k時Si的本徵載流子濃度，這個可以查書上的圖得到，大約是1.5*10^10，這里計算主要計算能級差，結果可以表述為Ef在Ei下方幾eV處。
（b）根據質量作用定理，ni^2=p0*n0,從而求得p0的大小
（c）顯然p0>>n0,因此半導體為p-type

❺ 關於半導體求費米能級的問題

本題思路：費米能級是具有統計學意義的物理概念，並非真實存在的能級，內因此一般是已只費米容能級求解載流子濃度，本題第一問求費米能級，費米能級的位置可以由下圖得到，見劉恩科半導體物理。

帶入題目中數據可計算出電離施主的濃度

❻ 半導體物理中的費米能級指誰的能級，電子的

半導體物理中的費米能級指誰的能級，電子的

費米能級就是:假設把所有的電子都按照鮑利不相容原理等量子理論的限制,從低到高按能級依次填滿,最後一個電子的能級就是費米能級.

❼ 費米能級是什麼

費米能級是溫度為絕對零度時固體能帶中充滿電子的最高能級。常用EF表示。版對於固體試樣權，由於真空能級與表面情況有關，易改變，所以用該能級作為參考能級。電子結合能就是指電子所在能級與費米能級的能量差。

雖然嚴格來說，費米能級等於費米子系統在趨於絕對零度時的化學勢；但是在半導體物理和電子學領域中，費米能級則經常被當做電子或空穴化學勢的代名詞。一般來說，「費米能級"這個術語所代表的含義可以從上下語境中判斷。

(7)半導體費米能級和哪些物理量有關擴展閱讀：

物理意義：

對於金屬，絕對零度下，電子占據的最高能級就是費米能級。費米能級的物理意義是，該能級上的一個狀態被電子占據的幾率是1/2。在半導體物理中，費米能級是個很重要的物理參數，只要知道了它的數值，在一定溫度下，電子在各量子態上的統計分布就完全確定了。

它和溫度，半導體材料的導電類型，雜質的含量以及能量零點的選取有關。n型半導體費米能級靠近導帶邊，過高摻雜會進入導帶。p型半導體費米能級靠近價帶邊，過高摻雜會進入價帶。將半導體中大量電子的集體看成一個熱力學系統，可以證明處於熱平衡狀態下的電子系統有統一的費米能級。

❽ 半導體的費米能級

費米能級是絕對零度時電子的最高能級.
自由粒子的波函數是平面波,波動方程是f(r)=(1/V^0.5)*Exp(i k*r)
k是平面波波矢,電子能量是E=(hk)^2/2m (這個h是除以2PI後的那個普朗克常數,原來表示此量的符號太不好找了)
可以看出,電子對於取不同的k時,可以處在不同能量狀態.
下面引入k空間,盡量理解.
一般用周期性邊界條件,f(x y z)=f(x+L y z)=f(x y+L z)=f(x y z+L )確定k的取值
kx=(2PI/L)Nx
ky=(2PI/L)Ny
kz=(2PI/L)Nz
Nx Ny Nz是整數,因此把k看作空間矢量,在k空間中,k只能取一個個分立的點.你可以想像以kx ky kz3個方向建立坐標系,因為Nx Ny Nz是整數,kx ky kz只能取到一個個點.就比如Nx是整數,永遠不會有kx=(2PI/L)*0.4處被取到.
每個點代表一種k的取值,前面有說過,每個k都對應電子的不同能量狀態,E=(hk)^2/2m ,這些能量狀態也因為k的分立取值而只能分立出現,就是能級.
把電子放在k空間的各個點上,代表電子處在那個k值的狀態,也對應一個能量狀態,即處在該能級上.
因為泡利不相容原理,每個態上只可以放2個電子,(自旋相反)不會有第3個跟他們在同一個狀態(k空間的各個點)上.
現在有一個總共有N個電子的體系,各個電子都處於什麼狀態哪?粒子總是先佔據能量小的能級,從kx=0ky=0kz=0開始(顯然這時候能量最小,不過這個模型有點局限,你不必理了)kx=0ky=0kz=1.....kx=33 ky=34 kz=34.....反正越來越大,越來越往能量更大的高能級上添.最後第N個電子會處在最高能級上(能量最大),這個能級就是費米能級.
注意:
1 不在絕對零度的話,電子填充能級不是僅僅由泡利不相容原理決定,因此費米能級是絕對零度時,電子的最高能級.
2 通常宏觀體系的電子數N很大,電子填充能級時,在k空間的占據態,也就是可以處在的那N/2的點,會形成一個球形,稱為費米球.這很好想像,粒子總是先佔據能量小的能級,離(0 0 0)越近的能級(哪個點)先佔據,最後被占據的點肯定不會有"支出去"的,而是程球形.這個球面叫費米面,有時也說費米面上的能級是費米能級.我前面說"第N個電子會處在最高能級上(能量最大),這個能級就是費米能級"是為了理解方便,實際上第N個電子,不見得比N-1的能級高了,簡單的看kx=0ky=0kz=1和kx=0ky=1kz=0和kx=1ky=0kz=0不是能量一樣嗎?當離(0 0 0)很遠後,這種k不同但能量一樣或近似一樣的點會更多,形成一個近似的球面--費米面.一般就認為費米面上的能級就是最高能級--費米能級.
3 從費米分布函數角度解釋也可以,費米分布函數給出了不在絕對0度的情況下各個能級被占據的幾率,費米能級是本徵態占據幾率1/2的態對應能級在絕對0度的極限.你可以看黃昆先生的固體物理.
4 你問這個問題,應該是大學生了吧.對於f(x y z)=f(x+L y z)=f(x y+L z)=f(x y z+L )確定k的取值,可以自己計算一下.波動方程只是為了得出能級概念,並不需要注意,解法可以去看量子力學.

❾ 半導體物理中的費米能級指誰的能級，電子的空穴的還是什麼。

費米能級就是：假設把所有的電子都按照鮑利不相容原理等量子理論的限制，從低到高按能級依次填滿，最後一個電子的能級就是費米能級。

❿ 費米能級與半導體導電性的關系

半導體中的電子濃度和空穴濃度和費米能級是相關的，如下面兩個式子：

費米能級離導帶底越近的話，那麼半導體中的電子濃度會越高，所以導電性會越好。同理，p型半導體可以類比。