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第三章费米分布及玻耳兹曼分布.ppt

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12343.1.1三维情况下的自由电子运动3.1.1三维情况下的自由电子运动3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.2状（能）态密度的定义3.1.3状（能）态密度的总结3.1.3状（能）态密度的总结3.2费米能级和载流子的统计分布热平衡状态下，电子按能量大小，具有一定的统计分布规律性。 电子是费米子，遵从费米分布。 3.2.1费米分布函数 绝对温度T下的物体内，电子达到热平衡状态时，一个能量为Ｅ的独立量子态，被一个电子占据的几率f(E）为：192021222324非简并系统和简并系统 通常将可以用玻尔兹曼分布描述的系统称为非简并系统，而 必须用费米分布描述的系统称为简并系统。 对于电子系统，当填充的能级的位置都能满足: E-EF>>kT时，可以用玻尔兹曼分布来计算电子的填充几率， 此时的电子系统是非简并的； 对于空穴系统，当填充的能级的位置都能满足: EF-E>>kT时，可以用玻尔兹曼分布来计算空穴的填充几率 ，此时的空穴系统是非简并的。262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061(2)中间电离区63646566676869707172737475763.4.6载流子浓度和费米能级与温度的关系7879808182838485有杂质补偿的n型半导体（ND>NA）为例，讨论在非简并情形下的费米能级和热平衡载流子浓度。87888990919293949596979899100101102103104105106109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128