微電子器件與IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-第2版-劉剛-陳濤-課后答案(DOC)

1、課后習(xí)題答案1.1為什么經(jīng)典物理無法準(zhǔn)確描述電子的狀態(tài)？在量子力學(xué)中又是用什么方法來描述的？解：在經(jīng)典物理中，粒子和波是被區(qū)分的。 然而，電子和光子是微觀粒子， 具有波粒二象性。 因此，經(jīng)典物理無法準(zhǔn)確描述電子的狀態(tài)。在量子力學(xué)中，粒子具有波粒二象性，其能量和動量是通過這樣一個(gè)常數(shù)來與物質(zhì)波的頻率和波矢k建立聯(lián)系的，即E hhr Zp n kc和波矢上述等式的左邊描述的是粒子的能量和動量，右邊描述的那么是粒子波動性的頻率k o1.2量子力學(xué)中用什么來描述波函數(shù)的時(shí)空變化規(guī)律?解：波函數(shù)是空間和時(shí)間的復(fù)函數(shù)。與經(jīng)典物理不同的是，它描述的不是實(shí)在的物理量的波動，而是粒子在空間的概率分布，是一種幾率

2、波。如果用r,t表示粒子的德布洛意波的振幅，以r,t| r,t r,t表示波的強(qiáng)度，那么，t時(shí)刻在r附近的小體積元2x y z中檢測到粒子的概率正比于 I r,t x y z。1.3試從能帶的角度說明導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體在導(dǎo)電性能上的差異。 解:如圖1.3所示，從能帶的觀點(diǎn)來看，半導(dǎo)體和 絕緣體都存在著禁帶，絕緣體因其禁帶寬度較大 67eV，室溫下本征激發(fā)的載流子近乎為零，所 以絕緣體室溫下不能導(dǎo)電。半導(dǎo)體禁帶寬度較小， 只有12eV，室溫下已經(jīng)有一定數(shù)量的電子從價(jià) 帶激發(fā)到導(dǎo)帶。所以半導(dǎo)體在室溫下就有一定的 導(dǎo)電能力。而導(dǎo)體沒有禁帶，導(dǎo)帶與價(jià)帶重迭在 一起，或者存在半滿帶，因此室溫下導(dǎo)體就具

3、有 良好的導(dǎo)電能力。導(dǎo)帚耕帶3導(dǎo)低*半導(dǎo)俾和絕律捕的能辭由此產(chǎn)生的載流子稱為本征載n0p0ni。對于某一確定1.4為什么說本征載流子濃度與溫度有關(guān)？解：本征半導(dǎo)體中所有載流子都來源于價(jià)帶電子的本征激發(fā)。流子。本征激發(fā)過程中電子和空穴是同時(shí)出現(xiàn)的，數(shù)量相等,的半導(dǎo)體材料，其本征載流子濃度為n：n0p0NCNVeEgkT式中，Nc,Nv以及Eg都是隨著溫度變化的， 所以，本征載流子濃度也是隨著溫度變化的。1.5什么是施主雜質(zhì)能級？什么是受主雜質(zhì)能級？它們有何異同？解：當(dāng)半導(dǎo)體中摻入施主雜質(zhì)后，在其導(dǎo)帶底的下方， 距離導(dǎo)帶底很近的范圍內(nèi)可以引入局域化的量子態(tài)能級。該能級位于禁帶中，稱之為施主雜質(zhì)能級

4、。同理，當(dāng)半導(dǎo)體中摻入受主 雜質(zhì)后，在其價(jià)帶頂?shù)纳戏?，距離價(jià)帶頂很近的范圍內(nèi)也可引入局域化的受主雜質(zhì)能級。施主能級距離導(dǎo)帶底很近， 施主雜質(zhì)電離后，施主能級上的電子躍遷進(jìn)入導(dǎo)帶， 其結(jié)果 向?qū)峁﹤鲗?dǎo)電流的準(zhǔn)自由電子； 而受主能級距離價(jià)帶頂很近， 受主雜質(zhì)電離后，價(jià)帶頂 的電子躍遷進(jìn)入受主能級，其結(jié)果向價(jià)帶提供傳導(dǎo)電流的空穴。1.6試比擬N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體的異同。解：對同種材料制作的不同型號的半導(dǎo)體來說， 具有以下相同點(diǎn)：二者都具有相同的晶格結(jié) 構(gòu)，相同的本征載流子濃度， 都對溫度很敏感。不同點(diǎn)是，N型半導(dǎo)體所摻雜質(zhì)是施主雜質(zhì)， 主要是靠電子導(dǎo)電，電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子：而P

5、型半導(dǎo)體所摻雜質(zhì)是受主雜質(zhì)，主要靠空穴導(dǎo)電，空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。1.7從能帶的角度說明雜質(zhì)電離的過程。解：雜質(zhì)能級距離主能帶很近，其電離能一般都遠(yuǎn)小于禁帶寬度。因此，雜質(zhì)能級與主能帶之間的電子躍遷也比擬容易完成。以施主雜質(zhì)為例，施主能級上的電子就是被該施主原子束縛著的電子。它在室溫下吸收晶格振動的能量或光子的能量只要其能量高于雜質(zhì)的電離能后，就可以掙脫施主原子核對它的束縛，躍遷進(jìn)入導(dǎo)帶成為準(zhǔn)自由電子。這一過程稱之為雜質(zhì)電離。電離以后的雜質(zhì)帶有正電荷，電離以前的雜質(zhì)是電中性的。1.8什么是遷移率？什么是擴(kuò)散系數(shù)？二者有何關(guān)系？解：遷移率是描述載流子在電場作用下輸運(yùn)能力的一個(gè)物理量

6、；擴(kuò)散系數(shù)是描述載流子在其濃度梯度作用下輸運(yùn)能力的物理量。二者可以通過以下愛因斯坦關(guān)系建立聯(lián)系：D kTq1.9說明載流子的兩種輸運(yùn)機(jī)制，并比擬它們的異同。解：載流子的輸運(yùn)機(jī)制可分為擴(kuò)散運(yùn)動和漂移運(yùn)動兩種。擴(kuò)散運(yùn)動是在半導(dǎo)體中存在載流子的濃度梯度時(shí)，高濃度一邊的載流子將會向低濃度一邊輸運(yùn)。這種運(yùn)動稱為載流子的擴(kuò)散運(yùn)動。擴(kuò)散運(yùn)動的強(qiáng)弱與濃度梯度的大小成正比，即與載流子的分布梯度有關(guān)。漂移運(yùn)動是半導(dǎo)體中的載流子在電場力作用下的定向運(yùn)動。其強(qiáng)弱只與電場的大小成正比，與載流子的分布沒有關(guān)系。1.10什么是費(fèi)米能級？什么是準(zhǔn)費(fèi)米能級？二者有何差異？解：在熱平衡條件下，半導(dǎo)體中能量為 E的能級被電子占據(jù)的

7、幾率 f(E)服從費(fèi)米-狄拉克分 布E EfkT式中的Ef就是費(fèi)米能級。它是一個(gè)描述半導(dǎo)體電子系統(tǒng)中電子填充能帶水平的標(biāo)志性參數(shù)， 也稱為熱平衡系統(tǒng)的化學(xué)勢。準(zhǔn)費(fèi)米能級是半導(dǎo)體系統(tǒng)在非平衡條件下如照顧或有電注入下，有非平衡載流子存在時(shí)，為了描述導(dǎo)帶電子在導(dǎo)帶各能級上的分布以及價(jià)帶空穴在價(jià)帶各個(gè)能級上的分布而引 入的一個(gè)參考量。其大小也反映了電子和空穴填充能帶的水平。值得注意的是，一個(gè)能帶內(nèi)消除非平衡的影響僅僅需要 10 11 10 12s，而少子壽命約為10 6s。所以，在非平衡載流 子存在的絕大局部時(shí)間內(nèi)主能帶的電子都處于平衡分布。1.11什么是擴(kuò)散長度？擴(kuò)散長度與非平衡少數(shù)載流子壽命有何關(guān)

8、系？解：擴(kuò)散長度是描述載流子濃度隨著擴(kuò)散深度增加而衰減的特征長度。擴(kuò)散長度與非平衡少數(shù)載流子壽命的關(guān)系如下：L p .Dp p， L n D n n1.12簡述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)理。解：半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理與金屬是不同的。金屬中只有一種載流子電子參與導(dǎo)電，而半導(dǎo)體中同時(shí)有兩種載流子 電子和空穴參與導(dǎo)電。本征半導(dǎo)體中導(dǎo)電的載流子是由于本征激 發(fā)而產(chǎn)生的電子和空穴。它們是同時(shí)出現(xiàn)的，且n0 Po n，兩種載流子對電流的奉獻(xiàn)相同。但是，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中往往有nop0，或者n0p0，存在著多數(shù)載流子和少數(shù)載流子。所以，多數(shù)載流子對電流的奉獻(xiàn)占據(jù)主要地位，而少數(shù)載流子對電流的奉獻(xiàn)卻可以忽略不計(jì)。1.1計(jì)算速度

9、為107cm s的自由電子的德布洛意波長。解:7.28 10 9 mh 丄 6.626 10 p mv 9.1 10 31 105ED 0.044eV,硼作為硅晶體1.2如果在單晶硅中分別摻入 1015. cm3的磷和1015cm3的硼，試計(jì)算300K時(shí)，電子占據(jù) 雜質(zhì)能級的概率。根據(jù)計(jì)算結(jié)果檢驗(yàn)常溫下雜質(zhì)幾乎完全電離的假設(shè)是否正確。解：查表可知，磷作為硅晶體中的施主雜質(zhì)，其電離能為中的受主雜質(zhì)，其電離能為EA 0.045eV。于是有ED-Ef ED-EiEg2Ed 0.56 0.0440.516 eV能級為ED的量子態(tài)被被電子占據(jù)的幾率為expEd巳kT10.516,exp10.0262.4

10、 10上述結(jié)果說明，施主能級上的電子幾乎全部電離。 能級為EA的量子態(tài)被空穴占據(jù)的幾率為expEi EakT,0.5151 exp0.0262.4 10上述計(jì)算結(jié)果說明受主能級上的空穴幾乎全部被電離。1.3硅中的施主雜質(zhì)濃度最高為多少時(shí)材料是非簡并的。解：假設(shè)假設(shè)非簡并的條件為 EC Ef 2kT ,那么，非簡并時(shí)導(dǎo)帶電子濃度為noNC expEc EfkTNC exp2kTkT2.8 1019e23.8 1018cm 3非簡并時(shí)，最高施主雜質(zhì)濃度為ND n03.8 1018 cm 31.4某單晶硅樣品中每立方厘米摻有1015個(gè)硼原子，試計(jì)算300K時(shí)該樣品的準(zhǔn)自由電子濃度、空穴濃度以及費(fèi)米能

11、級。如果摻入的是磷原子它們又是多少？解：硼原子摻入硅晶體中可以引入受主雜質(zhì)，材料是 P型半導(dǎo)體：Na 1015cm 3該樣品的空穴是多子，其濃度為p0 NA 1015cm 32電子是少子，其濃度為 n0 nP。費(fèi)米能級為10 21.02 1010151.04 1 05 cmEf Ei kTln -p° nieV Ei0.026ln15101"01.02 10Ei 0.299eV即費(fèi)米能級在本征費(fèi)米能級的下方0.299eV 處。1.5某硅單晶樣品中摻有1016cm 3 的硼、1016 cm 3的磷和1015 cm 3鎵，試分析該材料是型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體？準(zhǔn)自由電子和空穴濃

12、度各為多少?解：由硼、磷、鎵摻入硅中分別成為受主、施主和受主，它們在硅晶體中引入的雜質(zhì)濃度依次為 Na1 1016cm 3、ND 1016cm 3、NA2 1015cm 3由于 NA1 NA2 Nd 1015cm 3 0，即受主原子總數(shù)大于施主原子總數(shù)，所以該材料是P型半導(dǎo)體。此時(shí)，硅材料中空穴濃度為p0 1015cm3準(zhǔn)自由電子濃度為00P02 10 2ni 1.02 10105 cm 310151531.6有兩塊單晶硅樣品，它們分別摻有10 cm 的硼和磷，試計(jì)算 300K時(shí)這兩塊樣品的電阻率，并說明為什么N型硅的導(dǎo)電性比同等摻雜的P型硅好。解：查 P.22圖可得空穴遷移p 400cm2

13、V s，電子遷移率n 1200cm2 V于是，摻硼的單晶硅電阻率為Poq p115T910151.6 10 1940015.625 cm摻磷的單晶硅電阻率為11519n0q n 101.6 1012005.208 cm因?yàn)殡娮拥倪w移率大于空穴的遷移率，所以在其它條件不變的情況下, 型硅的導(dǎo)電性高。N型硅的導(dǎo)電性較P1.7實(shí)驗(yàn)測出某均勻摻雜 N型硅的電阻率為2cm，試估算施主雜質(zhì)濃度。解:本查P.301附錄A可得Nd 2.3 1015cm 3，再查P.22圖可得電子的遷移率為1.81200cm2 VS。那么施主雜質(zhì)的濃度為Ndnq n 2 1.6 10 19 120015310 cm假設(shè)有一塊摻

14、有1810 cm33施主雜質(zhì)的硅樣品，其截面積為0.2 m 0.5 m，長度為2 m。如果在樣品兩端加上5V電壓，通過樣品的電流有多大?電子電流與空穴電流的比值是多少?解：摻有施主雜質(zhì)濃度 N D1018cm 3的硅樣品，其電子濃度為18n。 Nd 103cm ，再查P.22可得電子的遷移率380cm2. V s，于是，該材料的電導(dǎo)率為n°q n1810 1.6 101938060.8 1 cmV5在該樣品兩端加上 5V電壓后的電場強(qiáng)度為 E - 2.5 104 V cmL 2 10 4于是，電子電流密度為jn E 60.8 2.5 104 1.52 106 A cm2如果在樣品兩端

15、加上 5V 電壓，通過樣品的電流為1.9有一塊摻雜濃度為1017cm 3的N型硅樣品，如果在1 m的范圍內(nèi)，空穴濃度從1016cm 3 線性降低到1013cm 3，求空穴的擴(kuò)散電流密度。解:查P.22圖可得當(dāng)N173 w .10 cm 時(shí)，p 210 cm2 V s，所以DPkTp0.026 2105.46 cm2 sq16 13dpP1P210 10449.99 101 cmdxx10jpqDpdp1.6 10 195.46 9.99 101987.3 A cm2dx1.10光照射在一塊摻雜濃度為17310 cm 的N型硅樣品上，假設(shè)光照引起的載流子產(chǎn)生率為In jn A 1.52 106

16、0.2 10 4 0.510 41.52 10 3 An21 0210 2平衡空穴濃度為p0-1.02 10n°1810104.04 cm 3再查P.22圖可得空穴遷移率為190cm2. V s，于是電子電流與空穴電流的比值為inno nPop1018 鰹 1.92 10161901041013cm 3，求少數(shù)載流子濃度和電阻率，并畫出光照前后的能帶圖。n p 2 s，n 1350cm2 V s， p 500cm2 V s，ni 1.5 1010cm3。解：n0 ND 1017cm 3，nn°173p 10 cmP02 nND10 21.5 10102250cm3少數(shù)載流子

17、濃度為 p p0 p 2250 2 107 2 107 cm電導(dǎo)率為nqpq p 1017 1.6 10 19 1350 2 107 1.6 10 19 50021.69J1.6 1021.6 s cm電阻率為1 1 24.63 10 2cm21.61.11寫出以下狀態(tài)下連續(xù)性方程的簡化形式：1無濃度梯度、無外加電場、有光照、穩(wěn)態(tài)；2無外加電場、無光照等外因引起載流子的產(chǎn)生，穩(wěn)態(tài)。解：以P型半導(dǎo)體為例，電子為少數(shù)載流子，完整的連續(xù)性方程為2LnnnEn n。 D n 2 n EnnGntXXXn(1) 無濃度梯度、無外加電場、有光照、穩(wěn)態(tài)情況下上式可以簡化為nn。因?yàn)闊o濃度梯度，所以含有濃度梯

18、度的項(xiàng)均等于零，即2nn門Dn 2 n E 0xx因?yàn)闊o外加電場，所以，含有電場的項(xiàng)也為零，即nE丄 “門工0XX又因?yàn)橛泄庹眨援a(chǎn)生率 G不等于零；因?yàn)橛懻摰氖欠€(wěn)態(tài)情況，所以，載流子濃度不隨時(shí)間變化(2)同理，無外加電場、無光照等外因引起載流子的產(chǎn)生，穩(wěn)態(tài)情況下連續(xù)性方程可以簡化為2nDn2Xnn°n對于空穴來說根據(jù)空 穴 的 連續(xù)性方程P tdp2p2 XpE pXpPEXGp pp°，作相應(yīng)的簡化，p同樣可以得到1GppP0和2dp-2p2p P0。pXp2.1卩N佶旳/敝電乃切邨吐仄!蘇TT.關(guān)？ LT N Zn.山擴(kuò) ftf.V旳農(nóng)迖式匕，- In nA 可知.

19、if wmv> Vp 廠 jPX 結(jié) Mi2/Y q叭摻朵fferft Ao . N A以展i發(fā)材襯的水和 枚渝r濃戌“，合關(guān)血水襯皺流痕喪U 乂'丿材桿 ir9W4>KJK和環(huán)境溫度白犬川II卜同的材和ZJQ有不同的嘛帯寛皮，所以擴(kuò)IftHl撫玨卩 材科的種類和iH度n關(guān).2.2同址PN埒;加IH rn電H.初反阿咆h前只舵冊|甲次矩q什久空化？為什久？?$i PN塔右ftU il曲和2做IH的維帶圖紅|，12 1?b?PN結(jié)正徒S2. 1尸MS駅帶IB(c> FN魴& MHi J PN場的穢,1. ftill IM 2 la /fl、 PN : fW 仃

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24、163;>_如果刈:也丸KU勺人J躲1應(yīng)的抑?jǐn)? 寒紉何J?證明；如果PN結(jié)兩邊寬度大于少円計(jì)散K咚為PN結(jié)正向偏直時(shí)卩過PN給凹測注入的 少數(shù)投流子i邊擴(kuò)敢.一邊貝合.在一個(gè)少子擴(kuò)散氏度范1口內(nèi)因戻合浦矢U形成擴(kuò)枚電甌 這也就是PN給的匸向電流根擁肖克菜力秤當(dāng)PN結(jié)正向偏H、為V時(shí).PN結(jié)匸向空穴電流兒和電子電流分別為和利用公2涪kT -N嚴(yán)及昨件嘰*空穴電的訕沁你二")異 I 二 D 廐 1"二 嘰 Lg 二1- 叮 心-a _ IX麗 _ ZX 0 一 2 兀肖PN結(jié)兩邊覽度小于相應(yīng)的少子擴(kuò)敢氏度時(shí).從PN結(jié)辺界注入的少數(shù)戰(zhàn)汛子向兩邊作 擴(kuò)散運(yùn)動.在到達(dá)歐姐接觸

25、電極處時(shí)遇到J'電子或空穴的第14,所以衣電極歐姆炭蝕處少子 的沐浚應(yīng)該芒近丁石。改兩邊沁均為w.那么電r和空穴的沐畏悌痕分別近似為,于是電子電流川空穴電渝分別為冋樣利用公式?M=-Ni>冷匚和條¥1心二N& m AIp .W .叭卅竹.Dp5* 譏A " Dn nf/NA Dn2.5 kt PN 纟A N E 電嘰牢 pn - 5C1 cm、Tr = 1/zsr r P 區(qū)電I；W： pr = 0 1G cm 匚 三 5/ls 計(jì)n 300K時(shí)反向tti-finh流沖汀Q、空穴HUXt , jHvr»lUrft之叱以701向0.3V和0.7

26、V時(shí)流過 lN絡(luò)的電流"7U.* rtira I.4.K (VW ptlcm 時(shí).N, = I. IX IO,5cm-3 ；pr - 0. IO cm . N = 6x IO17cm 3 刊由圖査忖蟲溫卜N 區(qū)空穴的遼侈牢“尸m4S05/P區(qū)電子的遼侈牛ju. = 5()0cm /i-山此可得 D.= “付= 500x0.026 = 13(cm2/s)Dp?r 45Ux()()2& 1 l.7(cfH-/x)【、=" J =Jl3x5xlOf =8.06<10-'(>)Lft = J7喬7 = >/l 1.7x10 6 = 3.42x 1(

27、) '(cm)J+州7(l.5x!0,u)2fJA. = J <H. + J w = M 嚴(yán) + 5 甘=G N 丄"= 1.6xI0",mxI3x"字八")+1.6x10小 xl l.7x.6xl017 X8.O6X10 31-lxlO15 x3.42xlO=9.677 x 1() 14 -F I .12x10 K, = 1.121x10 w(A/cm2)利川1式的中 何結(jié)柴 空穴屯流與41 了匹滅之比為| (W0.3V時(shí)疏過PN綃的 業(yè)流帝KL為TF1 = 1.121 xlOH,u、ChO J6-1 = I.15X10"-(A

28、/c/w?)if-：fW0.7V H-Jvftid PZ紿詢電流密攻為U.7,77 一卜 1.12IxI()t°x e7S5.2(A/cni2)2.6 Si IfJ P4 N 結(jié)中Dp = 13cm7s. £/l = 2xlO-w. A = Ocm2 .假設(shè)規(guī)定二極貧正向電流到達(dá)0.1mA時(shí)的電壓為閾值電爪.問該P(yáng)N結(jié)聞值電樂匕杲*少？ 參敵相同的錯(cuò)PN結(jié)匕杲名少？解，pn結(jié)的反向飽汕電流主要是n區(qū)少r 空穴的擴(kuò)散電流,忽略甘區(qū)少子擴(kuò)散電流.6可以燈劉J. =qD,如=qD - = 1.6x1 O'19 x 13x Xl°. = 2.34x 10*1(A/

29、cm2)0 P Lfl " p nLq10,6x2xI0 3Jo = C/Jp = qi)n 9l；= 1,6x 1() ,e, X 13 x(yxlQl)= 5.99 x I <) $(AJcm2) H H 卩 N410r2xl0"'F 1 = Infl-l- = 0.026 Inf I + 、° " 乂 “)_ = 031 3(V)q AJO )10 sx5.99xlO-5 丿經(jīng)MILlg：可知.銘PN給的閩血電氐不及fttPN糾的 半.2.7 fits緒 PN 結(jié)各 拓雜濃皮均為Na =I0ikcw . Vo =IO,5<7/&

30、gt;-' , N 區(qū)的&命rp = 10.» Wn » Lp .300K 卜 N 級佈 2= 45cm'/$ N 幻處屮I=i3cnr/s .求外加倣兒溝 SV irr.反向姒和電流和孫mix產(chǎn)牛"I流各為名P?從 中可以得出什么結(jié)瞳？根按:題I I給岀的PZ姑摻條濃反皿與Na相并3個(gè)敎用級?可以近似認(rèn)為i女PN緯址中 邊哭空結(jié)對1 fttPN絡(luò).材利冷數(shù)叫=1.5x1 locm- rr = I 1.9寶謝卜的擴(kuò)飲電蛉為 71r "、由丹克菜方UI = AJ0嚴(yán)一1可以得判閩值電爪為Vt = In Iq+ =0.026ln IO

31、.lxlO"310一><234)<10"= 0.696(V)對裁數(shù)相同的錯(cuò)PN結(jié)，幾農(nóng)達(dá)式中的/<lhl.5xlO,0改為2Axcnr.經(jīng)過和同的計(jì)尊IW w I°如宙而亍山址枉燼層必度近似為妗曲區(qū)產(chǎn)生電流為= 2.75x10 (on)/2m885x10 m9x(O757+ 克V1.6x10 ,QxlO15？2xl0"5= 33x 10)_ I 6x10 x 2.75X1O-4 xl.5xlO10 2r反向僧和電派為人=qD - = qD ，= P Ng5打萬忑“ 1A-io 22.25x10= 1.6x10 xl3x10,5xV

32、l3xlF54.1xl(rH(A/tw2)比擬上述給果可知：璉爪絡(luò)的反向電滾屮產(chǎn)d電流辿人丁反向他和電流，二洛用壟3個(gè)數(shù) 最級.對錯(cuò)PN結(jié),材料常數(shù)為“嚴(yán)24x10%/= £嚴(yán)16作類f以的計(jì)算可得匕=0.3742££匕7_ |2燈出 xIT、I6x0.37J+5= 附珥腳1.6x10x10孫金區(qū)戶*電流為反向他和血流為l.6x 1(> w x3(?Xxl O ' x24xl2xlO"5592x10 5(A/cm2)1.6x10 IM x45x(24：1O'Jl(),5XV45xl() 51.955x10 4(4/c/rr)比擬I述

33、給果討知，id PZ結(jié)反向電流以嚴(yán)牛電流為主.ifuWi PZ結(jié)反向電汛卻UJU乂向他和電 流為主.運(yùn)址由丁網(wǎng)種材糾的京帶處良不同.木卻磁港 門衣哎的埒片所弓【起的。2.K CI計(jì)ZTifAld從3<XK卅丿川年4X>K W-| H PIS環(huán)尺向 心沐增大匕少俗；如於25XJB J JrltftPN給反向電流為10“4 勺沁應(yīng)卜升刊以弋河反向屮沛何事大< frl Er0 = 1.1 70c V兒Mt G在屮扌休協(xié)理¥中水iiU戈流子敗丿女乂可以灰述為_仝八：=KT。*r 2.3其叩K為打溫丿我丄關(guān)的廉?dāng)?shù).TH1PZ結(jié)憶向電流以產(chǎn)生電流為主.故冇I 3 弘設(shè)：300K

34、時(shí)莊的產(chǎn)生電流為Ig3X 4XK時(shí)碇的產(chǎn)生電汛為1O4X,那么仃心400二卩絢Y*說丹300一丿= 1.5 4x2X4 9 = 438.9上式說期:溫度從300K旳加至400K時(shí).硅PN結(jié)反向電流增犬43&9俗.錯(cuò)PN結(jié)反向電流以旬合電流為主.公式表述為沮度從匸上.439范國內(nèi)上氏右邊芟化加夫的因于妮本征載赦J衣反貝它因于管 響可以忽略.利用式2.3并H.將2.4式中氣淵度無關(guān)的局部用常數(shù)人0表示那么2.4式可以簡化為Zt,T=7l0rV2.5于是25C時(shí)錯(cuò)PN結(jié)反向電流為£.6/O25= /Jr3e_«r =273 425 比 xp第爲(wèi)；爲(wèi)陽251川= 4.499

35、x10 ,3/00459時(shí)借PN魴反向電泊為人45"。0尸0審=273 十4517x1.6x10-l38xl0"x273 + 45丿 °= 9.576xl0-,o0Zo25_4.499xI0 m - 10網(wǎng) f045_ 9.576x10 12 " /O45由此可以僻；I； 45C時(shí)錯(cuò)PN結(jié)的反向迫流為/O45=2l3/Me2.9宅溫下測彳船者和ftHlOPN結(jié)在V=-5H時(shí)的反向電流，俗為1/M 主耍是擴(kuò)散分:S:莊 為伽A.主要是產(chǎn)生分殂，忽略視面瀉電i仏 水征KXTC和V = -5V下兩個(gè)PN結(jié)的反 向電流解:設(shè)室溫等于300K, loor則等于37

36、3K。利用上題的結(jié)果可以得到豬PN結(jié)在室溫與IOO*C下反向電流的比値為人38= G 鞘=f3OOY*_lY|人伸3血占 1373 丿* tm. r.?5 祐水聽給山的己M眾*1代入I -XHTH6 i<xrc4ii V - -5V卜仏卩N絡(luò)的洶l(fā)為血373| r >王ETpog®<2.6)劉)M PN 絡(luò) I 燈足產(chǎn) C i|UXc>fri . Hi lUHc1* S(+傳K卄一7AF丁?亡#7冷/；3X山373棉水電給MMJUAZ條也代入I比川和=(鶉 升仕 金Hi儲驢-8.64X10i(x)vfti v -5v r/(1 pn AMJx向也磯兒2.72.

37、10 州 JttMTP'N 結(jié). Nn = l(),ftcwi-'. Zt7IV il (W>f. h. 求 Z 也中 rtH 內(nèi) Wih 旳 Q數(shù)靱沐 產(chǎn)也免.尸"AZ紙 向£1為(<)7qe* Z 型屮怪XlQft為(宀> r力:妒ITfcKjQEt為 “w 瞬 2 III A&l I I Ff> Hl rrj t_L 111 事 tl mt 111 : Z Z 他 Kt W 1/m IO cm << X 廿畑 K« Kt5x/in 3x10 u cm 氐1 人 W vv L /?f l人 N F*&

38、quot; "3于 亍 . ffj Hi 命.當(dāng)l A1WFK J 1VZ lx 桂呂Vj衣Mt 2 - l(),f>c w ' IIJ FPM I- ZZ F»Z 碌也療處"lz廠濃心河UUI Vt 力S= PM 好=冷丁7錚卜1L需斗，"2 ZA 一 l(> -cw2 IM . Z H 仃“和內(nèi)山城 «UJft 產(chǎn)，也；盤-f r/vl W >/a f AP,“)XV = 3 J “于 <L x = S3x2.1 1m PZ 絡(luò).I Os< fFf2 燈)沫為 3/f H螢i/ft 為 AT., = I

39、 O13 cvw-3 衣血沐皮力 2* = IoNce"Vf-XuPUti V = -1OV .WLtA 加仝LL&収理I坷中靈ifM值尢/7I Oii 八氽 衿收 介任依4刖“屮JUi他I F2A?niwc "F. *1叢兒：心.荷口丸；洪丿c? = Xj"“6</7VZ“ - a)宏藝佶Hi hA卜葉51|« ff為_ dQ L 4 / «/2<WmV 2(vo 一 V )丨?x I O x “八 xX&5x IQ g x I I 9V2x1029x l<> '*(F)3x: lOc w) I

40、 Ox I (> cw)汁點(diǎn). 譏咗菇i/ifi以 卜"jywM #£詁結(jié)5*滋7 尤余 乏兒 A卜l,r.1 .f> X l(> 2“(1 <XK.KS X 1(>) L 1 2(VO 一 V )J1 2(0.7 -4- IO)線和本詼“4 <Sx O,("L?i.4x io'G-w y)Rl. l.if u ITJ il 口 m 典4弋入 0沖厶、aE 心 Z3.QM x l<>-,-,( A*)(cy 3/)2 6«x I O-'* (A)(a, g“m).= IO J= | O 14

41、(V c° )舎他JiFtl"香冷?XX極燈和說塔內(nèi)z § IO/vtl I o1V1 休普?p.4O W I -411 ( li ) f?7 x t 3/z/ri iH C7r = 3.2 x IGJ 尸 Ffed i x $ = IO«"“ lHcrr 2.r>x io5 PK/cm1 乘 以 r>z 納 rm c io> )n 崗 mi xy 3/n irrC 3.2x10. Xt - I O/ZW tHC礦 26X i F .椅訂劭的催很“丿的丈峻紺比罪叫廠=3/“吋 憲空珞近1U絞力CWh xy - I O/w II

42、j . tC變細(xì)近似牧為件也!2.2 把一個(gè)N WftT WWHQc ftc IIJ. 倚M側(cè)播燒濃反分別為 Z» l(mm-Nn 亍 lO'czn-1、.O.Olcw2 CT)4i/i VK = IV At 5V IH 一 M4 音的 iH7?i 岡計(jì)口O.(J2C>ln<kKI 7(V)XI 納IlIZPZ 取扌廣散o卜征* 問鎧的戡向他旳 E) 11.4"列兀彳II內(nèi)姒冋燈"列冷滋的匕極.川此空各 極恒 ?4 /. - 2/nA/ nowunjii躋的丸如師卒r.:祈陰収5幺"卜征T idiMWt是liV 1-J J応丄QLiG

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