复旦半导体物理习题及答案3.ppt

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1、第五次作业1、对于Et位于禁带上半部的情形，对于强n，强p，弱n，弱p型半导体，讨论间接复合起决定作用的半导体的少子寿命，定性画出能带图。解：(1)强n型:n0>n1>p1>p0(2)强p型:p0>n1>p1>n0EtEFEcEvEtEFEcEv第五次作业(3)弱n型:n1>n0>p0>p1(4)弱p型:n1>p0>n0>p1EtEFEcEvEtEFEcEv第五次作业2、用n型Ge作为Haynes-Schokley迁移率实验中的被测样品，实验装置如图所示。样品长1cm.探针1和探针2之间的距离为0.95cm，E0=2V,脉冲在探针1处注入

2、后经过0.25ms到达探针2，脉冲宽度t=117s(是在峰值位置的1/e处测得)，试计算空穴的迁移率和扩散系数，并由计算结果核对爱因斯坦关系式。解：由题意：当时，第五次作业又验证爱因斯坦关系：300k时第五次作业3、均匀掺杂n-Si样品，在其两面同时受均匀光照(见图）。选择光的强度和波长，使其不能穿透到半导体内部。稳态时，在x=0和x=W处都产生过剩载流子And,A=10-3，T=300K,Nd>>ni（1）在半导体内部满足小注入条件吗？请解释；（2）求稳态时空穴浓度分布。解：（1）小注入条件：Δn<

3、nd=10-3n0因此满足小注入条件（2）稳态时，连续性方程为：通解为：代入边界条件：得到：0W第五次作业当Lp＝W时，第五次作业4、在一块p型半导体中，有一种复合-产生中心，小注入时，被这些小中心俘获的电子发射回导带的过程和它与空穴复合的过程具有相同的几率。试求这种复合-产生中心的能级位置，并说明它能否成为有效的复合中心？解：电子产生率空穴产生率认为两者相等得到：第五次作业（1）当为强p型半导体时，，远离Ei所以不是有效复合中心（1）当为弱p型半导体时，，靠近Ei所以是有效复合中心第五次作业5、在下述条件下，是否有载流子的净复合或者净产

4、生（1）在载流子完全耗尽（即n，p都大大小于ni）的半导体区域。（2）在只有少数载流子被耗尽（例如，pn<>ni。解：直接复合下：（1）净产生（2）净产生（3）净复合间接复合下：近似认为rn＝rp＝r，则：也只考虑np－ni2的符号，与直接复合相同：（1）净产生；（2）净产生；（3）净复合第六次作业1、一硅突变p-n结，n区的ρn=5Ω•cm，τp=1us；p区的ρn=0.1Ω•cm，τn=5us，计算室温下空穴电流与电子电流之比、饱和电流密度，以及在正向电压0.

5、3V时流过p-n结的电流密度。解：n型p型电阻率：查图4－15得掺杂浓度：可求得少子浓度：由求得多子迁移率：查图4－14得少子迁移率：由爱因斯坦关系求得：由求得：第六次作业空穴电流与电子电流之比：饱和电流密度：电流密度：第六次作业2、条件与上题相同，计算下列电压下的势垒区宽度和单位面积上的电容：(1)-10V;(2)0V;(3)0.3V。解：对于P+-N结，(1)-10V时，(2)0V时，第六次作业(2)0.3V时，第六次作业3、已知电荷分布ρ(x)为：(1)ρ(x)=0;(2)ρ(x)=c;(3)ρ(x)=qax(0

6、场强度

7、E(x)

8、和电位V(x),并作图。解：(1)ρ(x)=0由边界条件：得到：对积分，得到，显然第六次作业(2)ρ(x)=c，假定在-d