说明费米能级的物理意义,根据费米能级位置如何计算半导体中电子和空穴浓度,如何理解费米能级是掺杂类型和掺杂程度的标志。
费米能级的意义:当系统处于热平衡状态,也不对外界做功的情况下,系统增加一个电子所引起的系统自由能的变化,等于系统的化学能。n型掺杂越高,电子浓度越高,EF就越高。
举一反三
- 关于费米能级,下列说法正确的有() A: 半导体费米能级位置会随温度的变化而变化 B: 费米能级的位置标志着半导体中电子填充能级的水平 C: 半导体费米能级位置与掺杂浓度紧密相关 D: 掺杂浓度越高,半导费米能级的位置越高
- 对于p型半导体,费米能级随掺杂浓度的变化情况为: A: 费米能级随掺杂浓度的增加向禁带中线移动 B: 费米能级随掺杂浓度的增加向价带顶移动 C: 费米能级随掺杂浓度的增加向导带底移动 D: 费米能级随掺杂浓度的增加向施主能级移动
- 半导体的掺杂浓度越高,其费米能级的位置也越高
- 关于准费米能级,以下说法正确的是: A: 电子准费米能级与空穴准费米能级之间的偏离程度反映了系统偏离热平衡态的程度 B: 多子的准费米能级偏离热平衡态费米能级很小 C: 少子的准费米能级偏离热平衡态费米能级很大 D: 多子的准费米能级偏离热平衡态费米能级很大 E: 少子的准费米能级偏离热平衡态费米能级很小 F: 当电子的准费米能级和空穴的准费米能级重合时,半导体处于非平衡态
- 对于非均匀掺杂的半导体,本征费米能级和费米能级是互相平行的。 A: 正确 B: 错误
内容
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以下关于“费米能级的变化”说法正确的是: A: 从室温开始,随温度的升高,费米能级逐渐降低,直至到达本征费米能级。 B: 费米能级随掺杂浓度的增大向带边(导带底或价带顶)靠近。 C: 费米能级一直随温度升高而降低。 D: 费米能级一直随温度升高而增大。 E: 费米能级随掺杂浓度的增大向上移动。 F: 费米能级随掺杂浓度的增大向下移动。
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下列关于费米能级的说法错误的是( )。 A: 费米能级表征电子的填充情况,费米能级以上的量子态被电子占据的概率很小,费米能级以下的量子态被电子占据的概率很大 B: 本征半导体的费米能级大致在禁带中央附近 C: N型半导体的费米能级比较靠近价带顶 D: N型半导体掺杂越高,费米能级离禁带中央越远
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判断:掺杂浓度越高,费米能级也越高
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半导体的掺杂浓度越高,其费米能级的位置也越高 A: 正确 B: 错误
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中国大学MOOC: 半导体的掺杂浓度越高,其费米能级的位置也越高