半導(dǎo)體物理考試復(fù)習(xí)試題

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1、........第一章半導(dǎo)體的電子狀態(tài)1．設(shè)晶格常數(shù)為a的一維晶格，導(dǎo)帶極小值附近能量Ec(k)和價(jià)帶極大值附近能量EV(k)分別為：Ec=（1）禁帶寬度;（2）導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量;（3）價(jià)帶頂電子有效質(zhì)量;（4）價(jià)帶頂電子躍遷到導(dǎo)帶底時(shí)準(zhǔn)動(dòng)量的變化解：（1）....2.晶格常數(shù)為0.25nm的一維晶格，當(dāng)外加102V/m，107V/m的電場(chǎng)時(shí)，試分別計(jì)算電子自能帶底運(yùn)動(dòng)到能帶頂所需的時(shí)間。解：根據(jù)：得........第一章半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能級(jí)7.銻化銦的禁帶寬度Eg=0.18eV，相對(duì)介電常數(shù)er=17，電子的有效質(zhì)量

2、=0.015m0,m0為電子的慣性質(zhì)量，求①施主雜質(zhì)的電離能，②施主的弱束縛電子基態(tài)軌道半徑。....8.磷化鎵的禁帶寬度Eg=2.26eV，相對(duì)介電常數(shù)er=11.1，空穴的有效質(zhì)量m*p=0.86m0,m0為電子的慣性質(zhì)量，求①受主雜質(zhì)電離能；②受主束縛的空穴的基態(tài)軌道半徑。第一章半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布1.計(jì)算能量在E=Ec到之間單位體積中的量子態(tài)數(shù)。解....6.計(jì)算硅在-78oC，27oC，300oC時(shí)的本征費(fèi)米能級(jí)，假定它在禁帶中間合理嗎？7.①在室溫下，鍺的有效態(tài)密度Nc=1.05′1019cm-3，NV=3.

3、9′1018cm-3，試求鍺的載流子有效質(zhì)量m*nm*p。計(jì)算77K時(shí)的NC和NV。已知300K時(shí)，Eg=0.67eV。77k時(shí)Eg=0.76eV。求這兩個(gè)溫度時(shí)鍺的本征載流子濃度。②77K時(shí)，鍺的電子濃度為1017cm-3，假定受主濃度為零，而Ec-ED=0.01eV，求鍺中施主濃度ED為多少？....10.以施主雜質(zhì)電離90%作為強(qiáng)電離的標(biāo)準(zhǔn)，求摻砷的n型鍺在300K時(shí)，以雜質(zhì)電離為主的飽和區(qū)摻雜質(zhì)的濃度范圍。............第一章半導(dǎo)體的導(dǎo)電性2.試計(jì)算本征Si在室溫時(shí)的電導(dǎo)率，設(shè)電子和空穴遷移率分別為1350

4、cm2/(V.S)和500cm2/(V.S)。當(dāng)摻入百萬分之一的As后，設(shè)雜質(zhì)全部電離，試計(jì)算其電導(dǎo)率。比本征Si的電導(dǎo)率增大了多少倍？解：300K時(shí)，，查表3-2或圖3-7可知，室溫下Si的本征載流子濃度約為。金鋼石結(jié)構(gòu)一個(gè)原胞內(nèi)的等效原子個(gè)數(shù)為個(gè)，查看附錄B知Si的晶格常數(shù)為0.543102nm，則其原子密度為。摻入百萬分之一的As,雜質(zhì)的濃度為....，雜質(zhì)全部電離后，，這種情況下，查圖4-14（a）可知其多子的遷移率為800cm2/(V.S)比本征情況下增大了倍16.分別計(jì)算摻有下列雜質(zhì)的Si，在室溫時(shí)的載流子濃度、

5、遷移率和電阻率：①硼原子3′1015cm-3;②硼原子1.3′1016cm-3+磷原子1.0′1016cm-3③磷原子1.3′1016cm-3+硼原子1.0′1016cm④磷原子3′1015cm-3+鎵原子1′1017cm-3+砷原子1′1017cm-3。解：室溫下,Si本征載流子濃度，硅的雜質(zhì)濃度在1015-1017cm-3范圍內(nèi)，室溫下全部電離，屬強(qiáng)電離區(qū)。①硼原子3′1015cm-3查圖4-14（a）知，②硼原子1.3′1016cm-3+磷原子1.0′1016cm-3,，查圖4-14（a）知，③磷原子1.3′1016c

6、m-3+硼原子1.0′1016cm,....，查圖4-14（a）知，④磷原子3′1015cm-3+鎵原子1′1017cm-3+砷原子1′1017cm-3,，查圖4-14（a）知，17.①證明當(dāng)un1up且電子濃度n=ni時(shí)，材料的電導(dǎo)率最小，并求smin的表達(dá)式。解：令因此，為最小點(diǎn)的取值②試求300K時(shí)Ge?和Si樣品的最小電導(dǎo)率的數(shù)值，并和本征電導(dǎo)率相比較。查表4-1，可知室溫下硅和鍺較純樣品的遷移率Si:....Ge:第一章非平衡載流子2.用強(qiáng)光照射n型樣品，假定光被均勻地吸收，產(chǎn)生過剩載流子，產(chǎn)生率為,空穴壽命為t。

7、（1）寫出光照下過剩載流子所滿足的方程；（2）求出光照下達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的過載流子濃度。7.摻施主濃度ND=1015cm-3的n型硅，由于光的照射產(chǎn)生了非平衡載流子Dn=Dp=1014cm-3。試計(jì)算這種情況下的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)位置，并和原來的費(fèi)米能級(jí)作比較。....14.設(shè)空穴濃度是線性分布，在3us內(nèi)濃度差為1015cm-3,up=400cm2/(V·s)。試計(jì)算空穴擴(kuò)散電流密度。17.光照1W·cm的n型硅樣品，均勻產(chǎn)生非平衡載流子，電子-空穴對(duì)產(chǎn)生率為1017cm-3·s-1。設(shè)樣品的壽命為10us，表面符合速度為100cm

8、/s。試計(jì)算：（1）單位時(shí)間單位表面積在表面復(fù)合的空穴數(shù)。（2）單位時(shí)間單位表面積在離表面三個(gè)擴(kuò)散長度中體積內(nèi)復(fù)合的空穴數(shù)。........歡迎您的光臨，Word文檔下載后可修改編輯.雙擊可刪除頁眉頁腳.謝謝！你的意見是我進(jìn)步的動(dòng)力，希望您提出您寶貴的意見！讓我們共同學(xué)習(xí)共同進(jìn)步！學(xué)無止境