简并半导体（简并半导体能带图）

非简并性系统和简并性系统的区别

状态的简并就是同一运动状态可以容纳很多微粒的系统，非简并就是每一个状态与微粒都一一对应的系统。在统计物理中，根据微观系统的状态数，可分为三种系统：玻尔兹曼系统、费米系统、波色系统。前两个就是对应于简并与非简并的系统；波色系统更加特别，主要是自旋量子数为零的粒子（比如光子）构成的系统。

简并半导体，一种特殊的杂质半导体，其杂质浓度高，表现出接近金属的性质。 在常规掺杂情况下（杂质浓度小于10的18次方），半导体在常温下通常是非简并的。 然而，在特定条件下，简并半导体的费米能级可能接近导带底或价带顶，甚至可能进入导带或价带。

半导体的简并性质与非简并性质：在一定温度范围内，半导体可以出现简并现象。这一现象可以通过图解方法来探究，其具体温度范围取决于杂质浓度和电离能。杂质浓度越高，简并现象的温度范围越宽；电离能越低，简并现象的温度范围也越宽。

简并和非简并半导体的定义是什么?

1、简并半导体，一种特殊的杂质半导体，其杂质浓度高，表现出接近金属的性质。 在常规掺杂情况下（杂质浓度小于10的18次方），半导体在常温下通常是非简并的。 然而，在特定条件下，简并半导体的费米能级可能接近导带底或价带顶，甚至可能进入导带或价带。

2、简并半导体（degenerate semiconductor）是杂质半导体的一种，它具有较高的掺杂浓度，因而它表现得更接近金属。对一般的掺杂情况（杂质浓度小于10的18次方 ）常温下，通常的半导体都属非简并半导体。但在某些情况下，费米能级可以接近导带底（或价带顶），甚至会进入导带（或价带）中。

3、半导体的简并性质与非简并性质：在一定温度范围内，半导体可以出现简并现象。这一现象可以通过图解方法来探究，其具体温度范围取决于杂质浓度和电离能。杂质浓度越高，简并现象的温度范围越宽；电离能越低，简并现象的温度范围也越宽。

什么是简并半导体?

简并半导体（degenerate semiconductor）是杂质半导体的一种，它具有较高的掺杂浓度，因而它表现得更接近金属。对一般的掺杂情况（杂质浓度小于10的18次方 ）常温下，通常的半导体都属非简并半导体。但在某些情况下，费米能级可以接近导带底（或价带顶），甚至会进入导带（或价带）中。

发生载流子简并化的半导体称为基本半导体，对于p型半导体，其费米能级接近价带顶或进入价带，也必须用费米分布函数来分析价带中空穴的分布问题。 简并时的杂质浓度：对n型半导体，半导体发生简并时，掺杂浓度接近或大于导带底有效状态密度；对于杂质电离能小的杂质，则杂质浓度较小时就会发生简并。

也即，简并半导体是指：费米能级位于导带之中或与导带重合；费米能级位于价带之中或与价带重合。

n型半导体中发生载流子简并化的现象称为基本半导体。对于p型半导体，费米能级接近价带顶或进入价带时，也必须用费米分布函数分析价带中空穴的分布，价带顶附近空穴的数量众多，同样发生简并化。 简并时的杂质浓度：在n型半导体中，当半导体发生简并时，掺杂浓度接近或大于导带底有效状态密度。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。

简并有两种：①能级的简并、②状态的简并，半导体中的简并具有这两方面的意义（但是一般半导体基础的书上只将第二个作为定义），简单来说：能级的简并就是微粒运动状态不同，但是能量（能级）一样；非简并就是每个不同运动状态的微粒具有不同的能量。

量子力学中简并的概念

1、简并，即指不同的物理量拥有相同的本征值，例如在电子能级中，多个电子能级具有相同的能量。这种情况常被称为简并。简并是量子力学一个非常重要的概念，其存在对于物质的性质和过程有着重要影响。在量子力学中，所有物理量的测量结果只能在一定的范围内取值，而非确定的取值。

2、简并就是一个能级对应于一个能量本征值；非简并就是一个能级对应于多个能量本征值；参见量子力学教程 曾谨言著P78 在量子力学中，状态和能级这两个术语有着不同的含义。状态是用波函数表示的，每个不同的波函数就是一个不同的状态。

3、量子力学中，简并性指的是一个物理量对应的本征函数有两个或多个线性无关的解，这些解代表相同的物理量值。例如，在电子能级中，存在多个电子能级具有相同的能量，这就是简并的例子。简并性是量子力学中的关键概念，对物质的性质和行为产生了深远影响。

4、简并是指对于一个物理体系处于一个能级所对应的可能的状态和相应波函数并不是唯一的。非简并指的是物理体系处于一个能级所对应的可能的状态和相应波函数是唯一的（不考虑相位）。如果体系在某一能级是简并的，该能级所对应的所有不同的状态数成为简并度。

5、在统计物理学中，宏观上由压强、体积、温度确定的同一宏观热力学状态，在微观上可以对应大量不同的微观状态，该热力学状态是这些微观状态的简并态。简并在量子力学和统计物理中的意义不同，在统计物理中，简并是指量子效应明显的体系。

6、简并这一概念在物理学中尤为重要。在量子力学中，简并是指具有相同能量但不同量子数的状态同时存在的情况。这些状态虽然具有不同的特性，但它们具有相同的能量值。简并现象的出现使得能量的分布更加复杂，但同时也为理解和研究物理系统提供了更多的视角。

怎么判断简并半导体?什么是简并半导体?

1、量子力学中经常出现这种概念，简单的说就是系统可能有多个能级，而有的能级对应的状态波函数不止一个，这种现象叫简并。如果某个能级对应一个波函数，称为非简并，若对应多个波函数称为简并，对应波函数的个数称为简并度。

2、对于半导体，简并与非简并的特性主要表现在导带底Ec与费米能级Ef大小关系上，人们一般约定：Ec-Ef=0 简并，这需要掺杂浓度很高很高，或者温度很低，一般的金属都是简并材料；0 Ec-Ef=2KT 弱简并，有时弱简并态也归为非简并态；Ec-Ef2KT 非简并，这时费米能级一般在禁带中间左右。

3、量子力学中，简并性指的是一个物理量对应的本征函数有两个或多个线性无关的解，这些解代表相同的物理量值。例如，在电子能级中，存在多个电子能级具有相同的能量，这就是简并的例子。简并性是量子力学中的关键概念，对物质的性质和行为产生了深远影响。

4、载流子浓度由量子力学中的状态密度公式决定，非简并半导体中，电子和空穴的浓度遵循Maxwell-Boltzmann分布。在本征半导体中，Fermi能级的位置决定了载流子浓度。施主和受主的存在影响了电中性条件。

简并半导体的重要特点是什么

1、简并半导体（degenerate semiconductor）是杂质半导体的一种，它具有较高的掺杂浓度，因而它表现得更接近金属。对一般的掺杂情况（杂质浓度小于10的18次方 ）常温下，通常的半导体都属非简并半导体。但在某些情况下，费米能级可以接近导带底（或价带顶），甚至会进入导带（或价带）中。

2、年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体的第三种特性。

3、半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。它们在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等多个领域都有广泛应用。例如，二极管就是一种采用半导体材料制作的器件。从科技到经济发展的各个方面，半导体都扮演着极其重要的角色。

4、简并半导体，一种特殊的杂质半导体，其杂质浓度高，表现出接近金属的性质。 在常规掺杂情况下（杂质浓度小于10的18次方），半导体在常温下通常是非简并的。 然而，在特定条件下，简并半导体的费米能级可能接近导带底或价带顶，甚至可能进入导带或价带。

5、简并半导体中杂质不能充分电离：在简并半导体中，尽管只有小部分杂质电离，但由于掺杂浓度较高，电子浓度仍然较大。简并半导体中杂质电离程度降低的原因是电子浓度高，费米能级低，使得杂质电离程度降低。