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时间:2020-04-17
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1、================精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,欢迎阅读下载==============半导体器件物理习题与参考文献 第一章习题 1–1.设晶格常数为a的一维晶体,导带极小值附近能量为Ec(k): ?2k2?2(k?k1)2Ec(k)??3mm?2k23?2k2?价带极大值附近的能量为:Ev(k)?式中m为电子能量,6mmk1??a?,试求:,a?禁带宽度; 导带底电子的有效质量;价带顶空穴的有效质量。1–2.在一维情况下: 利用周期性边界条件证明:表示独立状态的k值数目等于晶体的原胞数; ?2k2设电子能量为E?,并考虑到电子
2、的自旋可以有两种不同的取向,试*2mn*2mn证明在单位长度的晶体中单位能量间隔的状态数为N(E)?E?12。 h1–3.设硅晶体电子中电子的纵向有效质量为mL,横向有效质量为mt 如果外加电场沿[100]方向,试分别写出在[100]和[001]方向能谷中电子的加速度;--------------------精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载---------------------~15~================精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 如果外加电场沿[110]方向,试求出
3、[100]方向能谷中电子的加速度和电场之 间的夹角。 ?2k21–4.设导带底在布里渊中心,导带底Ec附近的电子能量可以表示为E(k)?Ec?*2mn*式中mn是电子的有效质量。试在二维和三维两种情况下,分别求出导带附近的状 态密度。 1–5.一块硅片掺磷10原子/cm。求室温下的载流子浓度和费米能级。1–6.若n型半导体中Nd?ax,式中a为常数;Nd?N0e?ax推导出其中的电场。 1–7.一块硅样品的Nd?1015cm?3,?p?1?s,GL?5?10cms,计算它的 电导率和准费米能级。 求产生10个空穴/cm的GL值,它的电导率和费米能级为若干?1–8.一半
4、导体Na?1016cm?3,?n?10?s,ni?1010cm?3,以及GL?10cms,计算 300K时的准费米能级。 1–9.一块半无限的n型硅片受到产生率为GL的均匀光照,写出此条件下的空穴连 续方程。--------------------精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载---------------------~15~================精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 若在x?0处表面复合速度为S,解新的连续方程证明稳定态的空穴分布可用 下式表示 18?3?1
5、15??3?1pn(x)?pn0??pGL(1??pSe?x/LpLp?S?p) 1–10.于在一般的半导体中电子和空穴的迁移率不同的,所以在电子和空穴数目恰好 相等的本征半导体中不显示最高的电阻率。在这种情况下,最高的电阻率是本征半导体电阻率的多少倍?如果?n??p,最高电阻率的半导体是N型还是P型? 1–11.用光照射N型半导体样品,假设光被均匀的吸收,电子-空穴对的产生 率为G,空穴的寿命为?,光照开始时,即t?0,?p?0,试求出:光照开始后任意时刻t的过剩空穴浓度?p(t);在光照下,达到稳定态时的过剩空穴浓度。1–12.施主浓度Nd?10cm15?3的N型硅。于
6、光的照射产生了非平衡载流子 ?n??p?1014cm?3,试计算这种情况下准费米能级的位置,并与原来的费米能 级做比较。--------------------精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载---------------------~15~================精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 1–13.一个N型硅样品,?p?430cm2/,空穴寿命为5?s。在它的一个平面形的 表面有稳定的空穴注入。过剩空穴浓度?p?10cm,试计算从这个表面扩散进入半导体内部的空穴电流密度
7、。以及在离表面多远处过剩空穴浓度等于 13?31012cm?3? 第二章习题 ?2-1.PN结空间电荷区边界分别为?xp和xn,利用np?ni2eV/VT导出一般情况下的 pn(xn)表达式。给出N区空穴为小注入和大注入两种情况下的pn(xn)表达式。 2-2.根据热平衡时净电子电流或净空穴电流为零,推导方程 ?0??n??p?VTlnNdNa。2ni2-3.根据修正欧姆定律和空穴扩散电流公式证明,在外加正向偏压V作用下,PN结N 侧空穴扩散区准费米能级
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