半導(dǎo)體物理綜合練習(xí)題(3)參考答案

1、1、晶格常數(shù)2.5的一維晶格，當(dāng)外加102V/m和107V/m電場時,試分別計算電子自能帶底運動到能帶頂所需時間。（1=10nm=10-10m）2、指出下圖中各表示的是什么半導(dǎo)體?3、如圖所示，解釋一下n0T關(guān)系曲線。、若費米能EF=5eV，利用費米分布函數(shù)計算在什么溫度下電子占據(jù)E=5.5eV能級的概率為。并計算在該溫度下電子分布概率0.90.1所對應(yīng)的能量區(qū)間。、兩塊n型硅材料,在某一溫度T時，第一塊與第二塊的電子密度之比為n1/n2=e（e是自然對數(shù)的底）（）如果第一塊材料的費米能級在導(dǎo)帶底之下k0T，試求出第二塊材料中費米能級的位置；（）求出兩塊材料中空穴密度之比p1/p2。6、硼的密

2、度分別為NA1和NA2(NA1NA2)的兩個硅樣品，在室溫條件下:（）哪個樣品的少子密度低?（）哪個樣品的EF離價帶頂近?（）如果再摻入少量的磷(磷的密度ND NA2)，它們的EF如何變化?7、現(xiàn)有三塊半導(dǎo)體硅材料，已知在室溫下(K)它們的空穴濃度分別為p01=2.251016cm-3、 p02=1.51010cm-3 、p03=2.25104cm-3。（）分別計算這三塊材料的電子濃度n01 、n02、 n03；（）判別這三塊材料的導(dǎo)電類型；（）分別計算這三塊材料的費米能級的位置。、室溫下，本征鍺的電阻率為47cm，試求本征載流子濃度。若摻入銻雜質(zhì)，使每106個鍺原子中有一個雜質(zhì)原子,計算室溫

3、下電子濃度和空穴濃度。設(shè)雜質(zhì)全部電離。鍺原子的濃度為4.41022/cm3，試求該摻雜鍺材料的電阻率。設(shè)n=3600cm2/(Vs)，p=1700cm2/(Vs)且認(rèn)為不隨摻雜而變化。ni=2.51013cm-3。、在半導(dǎo)體鍺材料中摻入施主雜質(zhì)濃度ND=1014cm-3，受主雜質(zhì)濃度NA=71013cm-3，設(shè)室溫本下本征鍺材料的電阻率為i=60cm，假設(shè)電子和空穴的遷移率分別為n=3800cm2/(Vs)，p=1800cm2/(Vs)，若流過樣品的電流密度為52.3mA/cm2，求所施加的電場強(qiáng)度。、某n型半導(dǎo)體硅，其摻雜濃度ND=1015cm-3，少子壽命p=5s，若由于外界作用，使其少子

4、載流子全部被清除(如反向偏壓的pn結(jié)附近)，試求此時電子-空穴的產(chǎn)生率是多大(設(shè)ni=1.51010cm-3)？、某p型半導(dǎo)體中的摻雜濃度NA=1016cm-3，少子壽命n=10s，在均勻光的照射下產(chǎn)生非平衡載流子，其產(chǎn)生率g=1018cm-3s，試計算室溫時光照射情況下的費米能級并和原來無光照時的費米能級比較。（設(shè)本征載流子濃度ni=1010cm-3）、下圖為p型半導(dǎo)體在光照射前后的三組能帶圖，問哪一組簡圖能正確地反映這一變化情況。、平衡pn結(jié)有什么特點，畫出勢壘區(qū)中載流子飄移運動和擴(kuò)散運動的方向。、如圖所示，p型和n型半導(dǎo)體材料接觸結(jié)，試畫出熱平衡時的能帶圖，并標(biāo)出勢壘高度和勢壘寬度。、推導(dǎo)pn結(jié)自建電動勢方程、有鍺pn結(jié)，設(shè)p區(qū)的摻雜濃度為NA，n區(qū)的摻雜濃度為ND，已知ND=102NA，