基本內(nèi)容

簡并半導(dǎo)體：當(dāng)雜質(zhì)濃度超過一定數(shù)量后，載流子開始簡并化的現(xiàn)象稱為重?fù)诫s（施主雜質(zhì)或是受主雜質(zhì)的濃度很大），即費(fèi)米能級進(jìn)入了價帶或?qū)У陌雽?dǎo)體。

1、簡并半導(dǎo)體中雜質(zhì)不能充分電離：通過分析計算，室溫下，n型硅摻磷，發(fā)生簡并的磷雜質(zhì)濃度，經(jīng)計算，電離施主濃度，因此硅中只有8.4%的雜質(zhì)是電離的，但摻雜濃度較大，所以電子濃度還是較大。簡并半導(dǎo)體中雜質(zhì)不能充分電離的原因：簡并半導(dǎo)體電子濃度較高，費(fèi)米能級較低摻雜時，遠(yuǎn)在施主能級之上，使雜質(zhì)電離程度降低（參閱§3.4 雜質(zhì)能級上的電子和空穴）

電子-內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖

2、雜質(zhì)帶導(dǎo)電：在非簡并半導(dǎo)體中，雜質(zhì)濃度不算很大，雜質(zhì)原子間距離比較遠(yuǎn)，它們間的相互作用可以忽略。被雜質(zhì)原子束縛的電子在原子之間沒有共有化運(yùn)動，因此在禁帶中形成孤立的雜質(zhì)能級。但是在重?fù)诫s的簡并半導(dǎo)體中，雜質(zhì)濃度很高，雜質(zhì)原子互相間很靠近，被雜質(zhì)原子束縛的電子的波函數(shù)顯著重疊，雜質(zhì)電子就有可能在雜質(zhì)原子之間產(chǎn)生共有化運(yùn)動，從而使孤立的雜質(zhì)能級擴(kuò)展為能帶，通常稱為雜質(zhì)能帶。雜質(zhì)能帶中的雜質(zhì)電子，可以通過雜質(zhì)原子之間的共有化運(yùn)動參加導(dǎo)電的現(xiàn)象稱為雜質(zhì)帶導(dǎo)電。

3、簡并化條件：簡并化條件是人們的一個約定，把 與 的相對位置作為區(qū)分簡并化與非簡并化的標(biāo)準(zhǔn)，一般約定：

Ec-Ef<=0 簡并

0< Ec-Ef<=2KT 弱簡并

Ec-Ef>2KT 非簡并

注意：

半導(dǎo)體發(fā)生簡并對應(yīng)一個溫度范圍：用圖解的方法可以求出半導(dǎo)體發(fā)生簡并時，對應(yīng)一個溫度范圍。這個溫度范圍的大小與發(fā)生簡并時的雜質(zhì)濃度及雜質(zhì)電離能有關(guān)：電離能一定時，雜質(zhì)濃度越大，發(fā)生簡并的溫度范圍越大；發(fā)生簡并的雜質(zhì)濃度一定時，雜質(zhì)電離能越小，簡并溫度范圍越大。

1、簡并半導(dǎo)體的載流子濃度：對于n型半導(dǎo)體，施主濃度很高，使費(fèi)米能級接近或進(jìn)入導(dǎo)帶時，導(dǎo)帶底附近底量子態(tài)基本上已被電子占據(jù)，導(dǎo)帶中底電子數(shù)目很多的條件不能成立，必須考慮泡利不相容原理的作用。這時，不能再用玻耳茲曼分布函數(shù)，必須用費(fèi)米分布函數(shù)來分析導(dǎo)帶中電子的分布問題。這種情況稱為載流子的簡并化。發(fā)生載流子簡并化的半導(dǎo)體稱為基本半導(dǎo)體，對于p型半導(dǎo)體，其費(fèi)米能級接近價帶頂或進(jìn)入價帶，也必須用費(fèi)米分布函數(shù)來分析價帶中空穴的分布問題。

2、簡并時的雜質(zhì)濃度：對n型半導(dǎo)體，半導(dǎo)體發(fā)生簡并時，摻雜濃度接近或大于導(dǎo)帶底有效狀態(tài)密度；對于雜質(zhì)電離能小的雜質(zhì)，則雜質(zhì)濃度較小時就會發(fā)生簡并。對于p型半導(dǎo)體，發(fā)生簡并的受主濃度接近或大于價帶頂有效狀態(tài)密度，如果受主電離能較小，受主濃度較小時就會發(fā)生簡并。

對于不同種類的半導(dǎo)體，因?qū)У子行顟B(tài)密度和價帶頂有效密度各不相同。一般規(guī)律是有效狀態(tài)密度小的材料，其發(fā)生簡并的雜質(zhì)濃度較小。

3.一般價錢比較貴。