什麼是簡併半導體

雜質濃度非常高,費米能階進入導電帶或價電帶之中的半導體。呈現接近金屬的性質,用於穿隧二極體與低電阻接觸。

日文名稱: 縮退半導体

「簡併半導體」出現在1領域的2道練習題中(半導體物性等)。

這個名詞所屬的領域: 半導體物性

練習簡併半導體的題目

關於n型半導體費米能階的位置,下列何者正確?

  1. A位於比本質費米能階更靠近價電帶的一側
  2. B位於比本質費米能階更靠近導帶的一側
  3. C永遠位於價電帶之中
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正確答案:B. 位於比本質費米能階更靠近導帶的一側

n型中導帶的電子較多,因此費米能階會從能隙中央附近的本質費米能階移向導帶側。其位置由 Ec − EF ≈ kT·ln(Nc/ND) 決定,施體濃度每增為10倍,費米能階在室溫下約再靠近導帶60 mV。p型則相反,移向價電帶側。費米能階並非永遠位於禁帶之中,濃度非常高時會進入能帶內(簡併半導體)。

雜質濃度非常高、費米能階進入導帶或價電帶之中的半導體,稱為什麼?

  1. A本質半導體
  2. B絕緣體
  3. C簡併半導體
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正確答案:C. 簡併半導體

當雜質濃度非常高(矽中約10¹⁸~10¹⁹ cm⁻³以上)時,費米能階會進入導帶或價電帶之中,呈現接近金屬的性質。這就是簡併半導體,此時 n × p = ni² 這個簡單的式子不再成立,能隙在表觀上也會變小(能隙窄化)。MOSFET的源極、汲極,與電極的低電阻接觸,以及穿隧二極體的高濃度區域都是例子。

解析中的「簡併半導體」

出現「簡併半導體」的題目(2題)

  1. 關於n型半導體費米能階的位置,下列何者正確?
  2. 雜質濃度非常高、費米能階進入導帶或價電帶之中的半導體,稱為什麼?

相關名詞

費米能階 能隙 施體 穿隧二極體(江崎二極體) 功函數 本質載子濃度 有效質量 受體 間接能隙 愛因斯坦關係式

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