基本內容

簡并半導體：當雜質濃度超過一定數(shù)量后，載流子開始簡并化的現(xiàn)象稱為重摻雜（施主雜質或是受主雜質的濃度很大），即費米能級進入了價帶或導帶的半導體。

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

電子-內部結構模型圖

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

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準，一般約定：

Ec-Ef<=0 簡并

0< Ec-Ef<=2KT 弱簡并

Ec-Ef>2KT 非簡并

注意：

半導體發(fā)生簡并對應一個溫度范圍：用圖解的方法可以求出半導體發(fā)生簡并時，對應一個溫度范圍。這個溫度范圍的大小與發(fā)生簡并時的雜質濃度及雜質電離能有關：電離能一定時，雜質濃度越大，發(fā)生簡并的溫度范圍越大；發(fā)生簡并的雜質濃度一定時，雜質電離能越小，簡并溫度范圍越大。

1、簡并半導體的載流子濃度：對于n型半導體，施主濃度很高，使費米能級接近或進入導帶時，導帶底附近底量子態(tài)基本上已被電子占據(jù)，導帶中底電子數(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)，必須用費米分布函數(shù)來分析導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體稱為基本半導體，對于p型半導體，其費米能級接近價帶頂或進入價帶，也必須用費米分布函數(shù)來分析價帶中空穴的分布問題。

2、簡并時的雜質濃度：對n型半導體，半導體發(fā)生簡并時，摻雜濃度接近或大于導帶底有效狀態(tài)密度；對于雜質電離能小的雜質，則雜質濃度較小時就會發(fā)生簡并。對于p型半導體，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體，因導帶底有效狀態(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)生簡并的雜質濃度較小。

3.一般價錢比較貴。