1-二极管

卡片 1：本征激发、复合与温度

问题：什么是本征激发和复合？温度升高会怎样影响本征半导体的导电能力？

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• 本征激发：价电子获得热或光的能量，成为自由电子，同时留下一个空穴；二者成对产生。
• 复合：自由电子回到空穴，电子-空穴对消失。
• 温度升高时，本征载流子浓度 $n_i$ 增大，电子-空穴对增多，因此本征半导体导电能力增强。

关联笔记：本征半导体

卡片 2：N 型与 P 型半导体

问题：N 型与 P 型半导体分别掺入什么杂质？它们的多子、少子和固定杂质离子分别是什么？

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类型	掺杂	多子	少子	固定杂质离子
N 型	五价元素，如 P、Sb	电子 $n_0$	空穴 $p_0$	施主正离子 $N_d$
P 型	三价元素，如 B、In	空穴 $p_0$	电子 $n_0$	受主负离子 $N_a$

关联笔记：杂质半导体

卡片 3：杂质半导体多子、少子浓度

问题：N 型半导体多子、少子的浓度如何推导？温度足够高时需要考虑什么？

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未补偿、杂质完全电离时：

$$n_0{p}_0=n_i^2,n_0=N_d+p_0$$

• $N_d\gg n_i$：$n_0\approx N_d,p_0\approx n_i^2/N_d$；
• $n_i\gg N_d$：$n_0\approx p_0\approx n_i$，趋近本征半导体。

P 型对称：交换 $n_0,p_0$ 与 $N_d,N_a$。第二式不能外推到高温。

关联笔记：多子、少子的热平衡浓度

卡片 4：热电压

问题：热电压 $V_T$ 的表达式是什么？室温下约为多少？它与温度有什么关系？

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热电压为：

$$V_T=\frac{k}{q}T$$

因此 $V_T$ 与绝对温度 $T$ 成正比。室温 $T\approx 300\mathrm{K}$ 时：

$$V_T\approx 26\mathrm{mV}$$

关联笔记：热电压