1. 電子和空穴也可以通過雜質電離方式產生，當電子從施主能級躍遷到導帶時產生導帶電子；當電子從價帶激發到受主能級時產生價帶空穴等。與此同時，還存在著相反的過程，即電子也可以從高能量的量子態躍遷到低能量的量子態，並向晶格放出一定能量，從而使導帶中的電子和價帶中的空穴不斷減少，這一過程稱為載流子。
n型si 中的雜質離化區
2.摻雜濃度和溫度對載流子濃度和費公尺能級的影響:
摻有某種雜質的半導體的載流子濃度和費公尺能級由溫度和雜質濃度所決定。對於雜質濃度一定的半導體，隨著溫度的公升高，載流子則是從以雜質電離為主要**過渡到以本徵激發為主要**的過程，相應地，費公尺能級則從位於雜質能級附近逐漸移近禁帶中線處。
譬如n型半導體，在低溫弱電離區時，導帶中的電子是從施主雜質電離產生的；隨著溫度公升高，導帶中的電子濃度也增加，而費公尺能級則從施主能級以上往下降到施主能級以下；當下降到以下若干時，施主雜質全部電離，導帶中的電子濃度等於施主濃度，處於飽和區；再公升高溫度，雜質電離已經不能增加電子數，但本徵激發產生的電子迅速增加著，半導體進入過渡區，這時導帶中的電子由數量級相近的本徵激發部分和雜質電離部分組成，而費公尺能級則繼續下降；當溫度再公升高時，本徵激發成為載流子的主要**，載流子濃度急劇上公升，而費公尺能級下降到禁帶中線處這時就是典型的本徵激發。
對於p型半導體，作相似的討論，在受主濃度一定時，隨著溫度公升高，費公尺能級從在受主能級以下逐漸上公升到禁帶中線處，而載流子則從以受主電離為主要**轉化到以本徵激發為主要**
當溫度一定時，費公尺能級的位置由雜質濃度所決定，例如n型半導體，隨著施主濃度的增加，費公尺能級從禁帶中線逐漸移嚮導帶底方向。對於p型半導體，隨著受主濃度的增加費公尺能級從禁帶中線逐漸移向價帶頂附近。
這說明，在雜質半導體中，費公尺能級的位置不但反映了半導體導電型別，而且還反映了半導體的摻雜水平。對於n型半導體，費公尺能級位於禁帶中線以上， 越大，費公尺能級位置越高。對於p型半導體，費公尺能級位於中線以下， 越大，費公尺能級位置越低。
參考教材圖3－13和圖3－14
一般半導體的總電流：
一般半導體的電導率：
n型半導體(n>>p)：
p型半導體(p>>n)：
本徵半導體(n=p=ni)：
費公尺分布函式：它是描寫熱平衡狀態下電子在允許的量子態上如何分布的乙個統計分布函式 。它表示能量為e的量子態被乙個電子佔據的機率。
被空穴佔據
通常把服從波耳茲曼統計率的電子系稱為非簡併系統；把服從費公尺統計率的電子系統稱為簡併性系統。
2、半導體的主要散射機構
散射的原因：週期性勢場遭到破壞。
破壞的因素主要有：雜質，缺陷，晶格熱振動
2、1 電離雜質散射
施主雜質電離後是乙個帶正電的離子，受主雜質電離後是乙個帶負電的離子。在電離施主或受主周圍形成乙個庫侖勢場。這一庫侖勢場區域性地破壞了雜質附近地週期性勢場，它就是使載流子散射地附加勢場。
當載流子運動到電離雜質附近時，由於庫侖勢場地作用，就使載流子運動的方向發生改變。
電離施主和電離受主對電子和空穴散射，它們在散射過程中的軌跡是以施主或受主為乙個焦點的雙曲線。
2、2 晶格振動散射
格波:晶格中原子都在其平衡位置附近作微振動,形成的基本波動。
格波波矢q表示格波的波長及傳播方向。
n個原胞的半導體晶體有n個不同的波矢q的格波。乙個q=3支光學波（高頻）＋3支聲學波（低頻）
格波散射機率pc=ps+po
晶格散射主要是長縱聲學波和長縱光學波。
長縱聲學波傳播時和氣體中的聲波類似，會造成原子分布的疏密變化，產生體變，即疏處體積膨脹，密處壓縮，如教材p93圖4－10（b）所示。在乙個波長中，一半處於壓縮狀態，一半處於膨脹狀態，這種體變表示原子間距的減小或增大。由第一章知道，禁帶寬度隨原子間距變化，疏處禁帶寬度減小，密度增大，使能帶結構發生波形起伏。
禁帶寬頻的改變反映出導帶底和價帶頂的公升高和降低，引起能帶極值的改變。這時，同是處於導帶底和價帶頂的電子或空穴，在半導體的不同地點，其能量就有差別。所以，縱波引起的能帶起伏，就其對載流子的作用講，如同產生了乙個附加勢場，這一附加勢場破壞了原來勢場的嚴格週期性，就使電子從k狀態散射到狀態。
長縱光學波散射主要發生在離子晶體中。在離子晶體中，每個原胞內有正負兩個離子，它們和縱聲學波一樣，形成疏密相間的區域。如講義圖4－10（b）所示。
由於正負離子位移相反，所以，正離子的密區和負離子的疏區相合，正離子的疏區和負離子的密區相合，從而造成在半個波長區域內帶正電，另半個波長區域內帶負電，帶正負電的區域將產生電場，對載流子增加了乙個勢場的作用，這個勢場就是引起載流子散射的附加勢場。
電離雜質散射特點是隨溫度公升高，遷移率增大，隨電離雜質增加遷移率減小；聲學波散射特點是隨溫度公升高遷移率下降。同時存在這兩種散射機構時，就要考慮它們的共同作用對遷移率的影響。
當摻雜濃度較低時，可以忽略電離雜質的影響。遷移率主要受晶格散射影響，即隨溫度公升高遷移率下降；
當摻雜濃度較高時，低溫時晶格振動較弱，晶格振動散射比電離雜質散射作用弱，主要是電離雜質散射，所以隨溫度公升高遷移率緩慢增大；當溫度較高時，隨溫度公升高，晶格振動加劇，晶格散射作用，所以高溫時遷移率隨溫度公升高而降低。參考p100
低溫區段溫度很低，本徵激發可忽略，載流子主要由雜質電離提供，它隨溫度公升高而增加；散射主要由雜質電離決定，遷移率也隨溫度公升高而增大，所以，電阻率隨溫度公升高而下降。
電離飽和區段，溫度繼續公升高（包括室溫），雜質已全部電離，本徵激發還不十分顯著，載流子基本上不隨溫度變化，晶格振動散射上公升為主要矛盾，遷移率隨溫度公升高而降低，所以，電阻率隨溫度公升高而增大。
本徵激發區段，溫度繼續公升高，本徵激發很快增加，大量本徵載流子的產生遠遠超過遷移率的減小對電阻率的影響，這時，本徵激發成為矛盾的主要方面，雜質半導體的電阻率將隨溫度的公升高而急劇地下降，表現出同本徵半導體相似的特性。
影響遷移的因素 ~ 散射
表徵遷移的參量 ~ 遷移率
載流子的遷移率 (與摻雜濃度和溫度的關係)
表徵導電性的參量 ~ 電導率、電阻率
半導體的電阻率ρ與摻雜濃度n的關係: ρ= 1/σ= (n qμ)-1.
室溫下, 輕摻雜半導體的電阻率ρ基本上與摻雜濃度n有線性關係;
但是在高摻雜時電阻率將偏離線性關係.
半導體的電阻率ρ與溫度t的關係:
①低溫區: 雜質電離使 n↑; 雜質散射也使μ↑. 電阻率↓.
②全電離區: n不變化; 晶格散射使μ降低. 電阻率↑.
③本徵區: 電阻率主要決定於ni, 電阻率單調下降.
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