半导体中ef是什么

A. 处于非平衡态的p型半导体中，EFn和EFp哪个距EF近为什么

处于非平衡态的半导体没有统一的费米能级，因此此时半导体任意一点的费米能级都是不同的，但是非平衡载流子的浓度在某一时刻是恒定的，因此可以分别用电子的费米能级和空穴的费米能级来描述电子和空穴的统计分布。而至于谁和费米能级近，这就要看非平衡载流子的浓度，比如PN结大注入时的情况，非平衡载流子的浓度高于原有平衡载流子浓度时，费米能级肯定就离非平衡载流子的导电类型对应的费米能级近。

B. 处于非平衡态的p型半导体中，efn和efp哪个距ef近

当n区相对P区有负电压,且当负电压低于-0.6V(即绝对值大于0.6V)时,就会产生一个P区到N区的大电流专；当有正电压时属,在小于击穿电压之前电流可以忽略不计.二极管的基本性质可以通过考虑耗尽层的电压和电场来理解.正向偏压即在N区加一个相对P区的负电压.这样会导致PN结内建电势的减小,其变化趋势如图3e所示.PN结内建电势的减小会导致电场以及耗尽区宽度的减小,如图d、c和b所示.二极管内部电压的减小和耗尽区宽度的减小开始允许电流导通二极管.

C. 怎么判断简并半导体什么是简并半导体

一般情况下，ND<NC或NA <NV；费米能级处于禁带之中。当ND≥或NA≥NV时，EF将与EC或EV重合，或进入导带或价带，此时的半导体称为简并半导体。也即，简并半导体是指：费米能级位于导带之中或与导带重合；费米能级位于价带之中或与价带重合。

选取EF = EC为简并化条件，得到简并时最小施主杂质浓度：

(3)半导体中ef是什么扩展阅读

半导体芯片的制造过程可以分为沙子原料（石英）、硅锭、晶圆、光刻，蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试、包装等诸多步骤，而且每一步里边又包含更多细致的过程。

1、沙子：硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子（尤其是石英）最多包含25%的硅元素，以二氧化硅（SiO2）的形式存在，这也是半导体制造产业的基础。

2、硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，下同。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅，学名电子级硅（EGS），平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的，最后得到的就是硅锭。

3、单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度99.9999%。

4、硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片，也就是我们常说的晶圆（Wafer）。

5、晶圆：切割出的晶圆经过抛光后变得几乎完美无瑕，表面甚至可以当镜子。

6、光刻胶（Photo Resist）：图中蓝色部分就是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶液体，类似制作传统胶片的那种。晶圆旋转可以让光刻胶铺的非常薄、非常平。

7、光刻：光刻胶层随后透过掩模（Mask）被曝光在紫外线（UV）之下，变得可溶，期间发生的化学反应类似按下机械相机快门那一刻胶片的变化。掩模上印着预先设计好的电路图案，紫外线透过它照在光刻胶层上，就会形成微处理器的每一层电路图案。

8、溶解光刻胶：光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩模上的一致。

9、蚀刻：使用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，而剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。

10、清除光刻胶：蚀刻完成后，光刻胶的使命宣告完成，全部清除后就可以看到设计好的电路图案。

再次光刻胶：再次浇上光刻胶（蓝色部分），然后光刻，并洗掉曝光的部分，剩下的光刻胶还是用来保护不会离子注入的那部分材料。

11、离子注入（Ion Implantation）：在真空系统中，用经过加速的、要掺杂的原子的离子照射（注入）固体材料，从而在被注入的区域形成特殊的注入层，并改变这些区域的硅的导电性。经过电场加速后，注入的离子流的速度可以超过30万千米每小时。

12、清除光刻胶：离子注入完成后，光刻胶也被清除，而注入区域（绿色部分）也已掺杂，注入了不同的原子。注意这时候的绿色和之前已经有所不同。

13、晶体管就绪：至此，晶体管已经基本完成。在绝缘材（品红色）上蚀刻出三个孔洞，并填充铜，以便和其它晶体管互连。

14、电镀：在晶圆上电镀一层硫酸铜，将铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极（阳极）走向负极（阴极）。

15、铜层：电镀完成后，铜离子沉积在晶圆表面，形成一个薄薄的铜层。

16、抛光：将多余的铜抛光掉，也就是磨光晶圆表面。

17、金属层：晶体管级别，六个晶体管的组合，大约500纳米。在不同晶体管之间形成复合互连金属层，具体布局取决于相应处理器所需要的不同功能性。芯片表面看起来异常平滑，但事实上可能包含20多层复杂的电路，放大之后可以看到极其复杂的电路网络，形如未来派的多层高速公路系统。

18、晶圆测试：内核级别，大约10毫米/0.5英寸。图中是晶圆的局部，正在接受第一次功能性测试，使用参考电路图案和每一块芯片进行对比。

19、晶圆切片（Slicing）：晶圆级别，300毫米/12英寸。将晶圆切割成块，每一块就是芯片的内核（Die）。

20、丢弃瑕疵内核：晶圆级别。测试过程中发现的有瑕疵的内核被抛弃，留下完好的准备进入下一步

21、封装

参考资料来源：网络-半导体

参考资料来源：网络-简并半导体

D. 平衡状态下半导体材料中电子和空穴浓度与费米能级EF的关系如下式是如何推导得来的

费米分布函数f，状来态密度源函数g，对于作为载流子的电子，求Ec至无穷区间内的积分，得到的结果就是n;对于作为载流子的电子，求负无穷至无Ev内的积分，得到的结果就是p; ni^2为p*n，然后再代换一下就可以。