固体的费米能级和温度的关系随温度的升高而下降,试定性解释

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费米能级和温度的关系EF在半导体材料科学中是一个非常重要的物理参数是半导体中能级是否被填充的依据, E F以下的能级基本上是被电子填满的,在E F以上,则几乎没有电子填充。在一定温度下,电子在各个量子态上的统计分布由费米能级和温度的关系的位置决定知道了费米能级和温度的关系,对确定材料的输运特性、导电性是非常重要的,特别是对半导体而言,费米能级和温度的关系更为重要。目前有很多求解费米能级和温度的关系的方法,但是这些方法中有的不够精确,有的不能适用于所有半导体 在本文中,作者尝试了精确的求解费米积分,利用电中性条件,结合费米统计下的电子和空穴浓喥计算式,推导出了当施主和受主同时存在时,一般情况下的电中性方程,再利用复式Simpson法计算费米积分,利用QBASIC程序,通过二分法来求解电中性方程,计算出费米能级和温度的关系,作出不同情况下EF—T关系图。并已有文献进行了比较,对程序的正确性进行了检验最后,对混合掺杂n型和p型半导体嘚载流子浓度随温度的变化规律进行了简单的讨论。

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