B在半導體中什麼能級

Ⅰ 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。

Ⅱ 半導體的能帶和原子的能級有何聯系和不同

半導體能帶理論分析半導體能帶理論，必須從能級，能帶，禁帶，價帶，導帶開始。因專此分析如下屬：能級（EnegyLevel）：在孤立原子中，原子核外的電子按照一定的殼層排列，每一殼層容納一定數量的電子。每個殼層上的電子具有分立的能量值，也就是

Ⅲ 說明半導體中淺能級雜質和深能級雜質的作用有何不同

淺能級雜質主要是參雜了ⅢⅤ族的雜質，這些雜質的電離能都很小，所以受版主能級很接近權價帶底，施主能級很接近導帶頂，在室溫下晶格原子熱振動的能量可以傳給電子，使半導體中的ⅢⅤ族雜質幾乎全部電離，作用就是可以顯著的提高載流子濃度。
深能級雜質主要是參雜了其他非ⅢⅤ族元素的雜質，比如金，它們產生的能級離導帶底或者價帶頂都比較遠，而且往往有若干個能級，它們對半導體的導電電子濃度、導電空穴濃度沒有淺能級雜質影響顯著，但對載流子的復合作用比淺能級雜質強，所以這些雜質也稱為復合中心。

Ⅳ 半導體中自由電子與空穴的能級是否一致不一致的話，他們能否復合

首先，電子在半導體中的能級是准連續的，可以近似認為是一簇一簇距離非常近的能級構成--這每一簇能級就是能帶，能帶和能帶之間是有相對較大的能量差的，之間這段距離稱為能隙（禁帶）。而電子在金屬中的能帶結構簡單，可以認為是一個能級（但和真空中電子能級有差距，後面會講）

如果你問金屬中的電子能否與半導體中的空穴復合，這就涉及到MS接觸，就是金屬和半島體接觸；（PN結原理不知你知不知道，那是半導體與半導體之間的接觸，這里是金屬和半導體接觸）。

簡單來講，金屬內的電子所含有的能量（所處能級記為Ef--就是費米能級，即大多數電子所處的能級）小於金屬表面（近似於真空的電子能級E0），我們稱電子從金屬內部逸出到表面所需要的能量為功函數Wm=E0-Efm（m代表金屬）

半導體的能帶結構，如果你有所了解的話，會知道在電子（空穴）所處能級是費米能級Ef，導帶底能級為Ec，價帶頂為Ev；這個不明白也沒關系，你就想像費米能級夾在他們兩個能級之間，這是大多數電子所處的能級。記半導體電子逸出到表面所需的能量Ws=E0-Efs（s代表半導體）

當接觸時（忽略M，S間的間隙），{注意：不同類型的半導體能帶結構不同，所以引起的效果也不同}，以n型半導體和金屬接觸為例（假設Wm>Ws），接觸後電子系統統一，即兩部分費米能級持平；（不清楚可以自己畫畫關系，要不就接本半導體物理看看）又由於Wm>Ws，所以Efs>Efm，即電子易從半導體流向金屬，使半導體表面帶正電（因為原來是中性的，現在帶負電的電子走了一部分），金屬表面帶負電。

如果像你所說到的問題中，帶有空穴的半導體（空穴為多子）--P型半導體，和金屬接觸時（先假設Wm<Ws），你將會發現半導體價帶頂和導帶底在接觸處向下彎曲，構成阻擋層，即空穴易從半導體進入金屬，而電子不容易從金屬進入半導體，這樣的話電子和空穴只能在金屬中復合。而如果是Wm>Ws的話，情形相反，半導體價帶頂和導帶底在接觸處向上彎曲，形成反阻擋層，即電子易從金屬進入半導體，而空穴不容易從半導體進入金屬，這樣電子和空穴會在半導體表面進行復合。

至於Wm和Ws的關系如何，這和不同金屬元素和半導體摻雜有關。
但應注意的是，如果半島體表面態密度很大，它可以屏蔽金屬接觸的影響，即半導體和金屬接觸時的勢壘高度和金屬功函數Wm幾乎無關，而僅由半導體的表面性質所決定。這個你要想深入了解就自己看書吧。

至於補充問題，當電子在不同能帶上遷移時，必須有足夠的能量讓他跨越禁帶的勢壘。即使在不同能級間躍遷時也要提供或釋放能量。
在半導體器件實現上，一般這些能量都是由外電壓提供。

Ⅳ 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.