半导体物理课后习题.ppt

练习2 作业1-课后习题4 作业2-课后习题8 练习2-课后习题1 练习3-P85例题 练习4-课后习题7 练习5-课后习题8 练习-课后习题21 练习 作业-课后习题14 作业-课后习题18 练习-课后习题1 练习-P70例4-14 作业-课后习题2 作业2-课后习题17 有一块n型Si样品，寿命是1us，无光照的电阻率是10Ω?cm 。今用光照射该样品，光被半导体均匀吸收，电子-空穴的产生率是1022cm-3/s 。已知n型Si电阻率=10Ω?cm时，ND=7×1014cm?3；电子和空穴迁移率分别为1350cm2/V·S 和500cm2/V·S。试计算 ①光照下样品的电阻率 ②并求电导中少数载流子的贡献占多少比例？ 练习-课后习题3 解： 第五章 非平衡载流子 ①依题意，光照产生率gp=1022cm-3/s 假定室温时杂质全部电离，则 n=ND=7×1014cm?3 ② 少子对电导贡献 则平衡时， 所以 掺施主浓度ND=1015 cm?3 的n 型硅，由于光的照射产生了非平衡载流子Δn= Δp=1014cm?3 。试计算这种情况下准费米能级的位置，并和原来的费米能级做比较。假定Si本征浓度ni=7.8×109cm-3. 练习-课后习题7 解： 第五章 非平衡载流子 依题意 假设室温，则杂质全部电离，则 光注入非平衡载流子后 因此 所以 所以 =Ei+0.306eV 金在n型或p型硅中都可以成为有效的复合中心。假定Si中Au的浓度为5×1015cm-3/s,比较室温下n、p型Si中少数载流子的寿命。已知室温下，实验测得n型Si中的空穴俘获系数rp= 1.15×10-7cm3/s, p型Si中的电子俘获系数rn= 6.3×10-8cm3/s. 练习 解： n型Si中空穴寿命即为少数载流子的寿命 ≈1.7×10-9s p型Si中电子寿命即为少数载流子的寿命 ≈3.2×10-9s 所以， τp/ τn ≈ 1.9 第五章 非平衡载流子 * 《半导体物理学》试题及参考答案 中南大学物电学院 代国章 第一章 半导体中的电子状态 练习1-课后习题1 m0为电子惯性质量，k1=1/2a; a=0.314nm。试求： （1）禁带宽度； （2）导带底电子有效质量； （3）价带顶电子有效质量； （4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化。 1.设晶格常数为a的一维晶格，导带极小值附近能量Ec(k)和价带极大值附近能量Ev(k)分别为： 第一章 半导体中的电子状态 练习2-课后习题2 2.晶格常数为0.25nm的一维晶格，当外加102V/m和107V/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。 第二章 半导体中杂质和缺陷能级 练习1-课后习题7 锑化铟的禁带宽度E g = 0.18 e V ，相对介电常数 εr = 17 ，电子的有效质量mn? = 0.015 m0， m 0为电子的惯性质量，求 ⅰ）施主杂质的电离能， ⅱ）施主的弱束缚电子基态轨道半径。 解： 1、Ⅲ、Ⅴ族杂质在Si、Ge晶体中为（ ）能级杂质。 （浅） 2、受主杂质向价带提供（）成为（）电中心。 （空穴；负） 3、杂质处于两种状态：（ ）和（ ）。 （束缚态/中性态；离化态） 4、空位表现为（ ）作用，间隙原子表现为（ ）作用。 （受主；施主） 5、以Si在GaAs中的行为为例，说明Ⅳ族杂质在Ⅲ—Ⅴ化合物中可能出现的双性行为。 第二章 半导体中杂质和缺陷能级 第二章 半导体中杂质和缺陷能级 以Si在GaAs中的行为为例，说明Ⅳ族杂质在Ⅲ—Ⅴ化合物中可能出现的双性行为。 第二章 半导体中杂质和缺陷能级 磷化鎵的禁带宽度E g = 2.26 e V ，相对介电常数εr = 11.1 ，空穴的有效质量m?p = 0 0.86 m0， m0 为电子的惯性质量，求 ⅰ）受主杂质的电离能， ⅱ）受主所束缚的空穴基态轨道半径。 解： 练习1 设二维正方各自的晶格常数为a，若电子能量可表示为