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vaspstudy

银虫 (小有名气)

[交流] 【求助】为什么半导体的电中性条件能够确定费米能级? 已有7人参与

如果涉及到缺陷或杂质时,需要用电中性条件确定费米能级,下面使我的困惑,请各位虫友指正:
在我看来,费米能级不论在何处,半导体始终是电中性的。半导体中有四种带电粒子,电子、空穴、负电受主,正电施主。不论费米能级在何处,本征激发的电子和空穴始终保持代数和为零;施主电荷与因此产生的电子代数和为零;受主电荷与因此产生的空穴代数和为零。上述关系应该与费米能级无关才对,换句话说,费米能级不论在何处,半导体的电中性条件应该都可以满足的。那为什么还要根据电中性条件来确定费米能级呢?能确定得出来吗?
文献看的费米能级与掺杂浓度,温度等有关系,可按照上面分析,无论掺杂浓度或温度如何,对费米能级的位置也应该没有要求才对!
总之,我的结论,电中性应该是一个自然成立的关系式,与费米能级的位置似乎无关。究竟错在那里,请高手解惑,不胜期待!

[ Last edited by vaspstudy on 2010-12-14 at 10:51 ]
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pandabear

金虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
951198楼: Originally posted by vaspstudy at 2010-12-15 19:37:05
多谢,但还是没懂,再请教一下:电子浓度和空穴浓度是与费米能级位置有关,但还有charged donor和charged acceptor呢,他们四者之和自然会保持电中性的,即
n(electrons)+n(acceptors)=n(holes)+n(donors)
这一 ...

你可以看《半导体物理》啊,不管载流子浓度还是杂质浓度的表达式里都含费米能级Ef。n(electrons)+n(acceptors)=n(holes)+n(donors)这只是个电中性条件,通过它可以求解费米能级。而费米能级在能带中的位置可以告诉我们导带,价带,杂质带上载流子浓度的情况。
10楼2012-12-24 13:27:51
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