半导体物理作业

《半导体物理作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、半导体物理作业第一章：半导体屮的电子状态1.设品格常散为a的一维品格•导带极小值附近能址£＜（*）杯价帘极大值附近施負E"）分别为£3=笋+空1二型和&⑷3加o加Dh2k[3^2忌6加0Wu翊＞为电子18注质1S，岛=l/2“,a=0.314nm.试求：①禁带宽度；②导带底电子有效质量：③价带顶电子有效质lbE(k)=h(71、一cos2/rka+cos6兀ka1.88丿④价带顶电子跃迁到导带虑时准动険的变化.2.已知一维晶体的电子能带可写为式中，a为晶格常数。试求：（1）能带的宽度；（2）电子的波矢k状态时的速度；（3）能带底部和顶部电子的有效质量。第三章：半导体中载流

2、了的统计分布1.推导半导体的状态密度分布函数一八，亠（2测;尸"/厂厂、山g,（E）~JE~4斤L—————（E—Eey2氐⑻=讨«2幣）「6一g"图3・2状态密度与能傲的关系2•利用玻尔兹曼分布函数推导热平衡时半导体的载流了浓度:(2/rm；^T)3/2exp—N

3、的导电性1.半导体屮有哪几种主要的散射机构，它们跟温度的变化关系如何？并从散射的观点解禅下图中硅电阻率随温度的变化曲线。图4-16硅电凰率与温度关系示意图第五章：非平衡载流了1.半导体因光照或电注入就可以产生非平衡载流了，从而在半导体中形成载流了的浓度梯度，产生载流子的扩散流，试分别从1）样品足够厚2）样品厚度一定两种条件推导相应的非平衡载流子浓度分布函数及相应的扩散流密度的表达式。光oo图5-13非平術载流子的扩散1.对于一个非均匀掺杂半导体，半导体中会产牛厂•个内建电场，试说明内建电场的形成机制并推导载流了漂移运动与扩散运动Z间的爱因斯坦关系式。图5-17■Q■（«/•

4、）■（J-）rn型非均匀半#体中电子的扩散和漂移笫六章：pn结1证明：平衡状态下（即零偏）的pn结Ef=^数1.推导计算pn结接触电势差的表达式。2.曲出pn结零偏，正偏，反偏卜•的能带图3.画出pn结零偏，正偏，反偏下的载流子分布图4.理想pn结的几个假设条件是什么，推导理想pn结的电流电压方程，并画图示出。5.由图所示，试说明影响pn结电流电压特性偏离理想方程的各种因素。10*

5、表达式。9.pn结的击穿有哪几种机制，试分别说明之.笫7章金属和半导体接触名词解释：功函数（W「n,Ws）亲和能力1.试画出以下四种情况下金属与半导体接触在零偏压情况下的能带图，并说明金属半导体接触势垒的形成机制。表7-2形成n理和P型阻挣层的条件n型P•51反阻捋层叫＜W,反阻挡层补充：相关章节的名词解释1•有效质量，岂接间隙半导体，简接带隙半导体,本征半导体，简并半导体,禁带变窄效应,施主杂质，受主杂质，杂质的补偿作用，K空间，状态密度，费米分布函数，玻尔兹曼分布函数，费米能级，准费米能级，本征能级，声子，激子，速度饱和效应，热载流子，非平衡载流子，平均自山时间，直接复

6、合，间接复合，表血复合，俄歇复合，陷阱效应，复合中心,连续性方程，扩散长度，载流子寿命，空间电荷区（耗尽层），内建电场，势垒电容，扩散电容2分别写出半导体Si,Ge,GaAs,GaN的禁带宽度大小，并计算出禁带宽度对应的波长大小。指岀其中哪些半导体为直接带隙半导体，并说明其为什么适合用做光电材料。