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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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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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vaspstudy

银虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by stractor at 2010-12-15 22:49:50:
我做这方面的,可以如下理解:
The Fermi energy is determined by charge neutrality condition:
               p-n+sigma[qc(Xq)]=0  (1)
Here, p and n is the concentration of holes in the valence ba ...

非常感谢,可能是我理解的不够,我再好好想想吧,谢谢啦
7楼2010-12-16 20:18:54
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nodding

木虫 (小有名气)

★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
zhang668(金币+2):感谢交流 2010-12-14 12:23:39
个人浅薄回复一下。

你说的,带电与费米能级无关,应该是 对的。

但是注意:电子浓度和空穴浓度可是与费米能级位置有关的。 所以在单位体积中电中性,用带正电的浓度=带负电的浓度。
这样来确定费米能级。
2楼2010-12-14 11:58:45
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vaspstudy

银虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by nodding at 2010-12-14 11:58:45:
个人浅薄回复一下。

你说的,带电与费米能级无关,应该是 对的。

但是注意:电子浓度和空穴浓度可是与费米能级位置有关的。 所以在单位体积中电中性,用带正电的浓度=带负电的浓度。
这样来确定费米能级。

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)
这一关系式应该与费米能级无关才对,既然与费米能级无关,又何需一个费米能级的特定值来维持电中性呢?
不对之处,请指正,不胜感谢!
3楼2010-12-15 19:37:05
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nodding

木虫 (小有名气)

★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
zzy870720z(金币+1):谢谢补充 2010-12-15 21:01:51
引用回帖:
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 ...

呵呵。请注意:n(electrons)+n(acceptors)=n(holes)+n(donors) 这里边的n都是浓度哦。前面“电子浓度和空穴浓度是与费米能级位置有关”。这样的话,就可以根据电中性等式,求解费米能级。 不知说明白没

[ Last edited by nodding on 2010-12-15 at 20:58 ]
4楼2010-12-15 20:56:12
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