半导体材料中杂质浓度大于 ^18(cm)^-3 时,描述其载流子浓度的分布要采用 __-|||-统计分布;会出现 __ 的现象。

考查要点：本题主要考查半导体材料中载流子统计分布与杂质浓度的关系，以及高浓度杂质对半导体状态的影响。

解题核心思路：

1. 统计分布的选择：当杂质浓度较低时，半导体处于非简并状态，载流子浓度可用玻耳兹曼分布近似；而当杂质浓度超过临界值（如$10^{18} \, \text{cm}^{-3}$），半导体进入简并状态，此时必须采用费米分布函数描述载流子分布。
2. 简并现象的本质：高杂质浓度导致费米能级进入导带或价带，载流子浓度不再受温度影响，仅由杂质浓度决定，即出现半导体简并化。

破题关键点：

• 明确不同杂质浓度下半导体的物理状态（非简并→简并）。
• 理解不同统计分布的适用条件（玻耳兹曼近似→费米分布）。

当半导体材料中的杂质浓度超过$10^{18} \, \text{cm}^{-3}$时：

1. 载流子分布的统计规律：

   • 在非简并状态下（低杂质浓度），载流子浓度可用玻耳兹曼分布近似，此时费米能级靠近带边。
   • 当杂质浓度足够高，费米能级进入导带（n型）或价带（p型），半导体进入简并状态。此时量子效应显著，必须采用费米分布函数描述载流子的分布。

2. 简并现象的表现：

   • 简并化后，载流子浓度不再依赖温度，而是由杂质浓度直接决定。
   • 材料的电导率特性发生显著变化，表现出金属导电的特性。