半导体器件物理习题与参考文献.doc

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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