《半導體物理學》習題庫

1、1第1章思考題和習題思考題和習題1.300K時硅的晶格常數a=5.43，求每個晶胞內所含的完整原子數和原子密度為多少？2.綜述半導體材料的基本特性及Si、GaAs的晶格結構和特征。3.畫出絕緣體、半導體、導體的簡化能帶圖，并對它們的導電性能作出定性解釋。4.以硅為例，簡述半導體能帶的形成過程。5.證明本征半導體的本征費米能級Ei位于禁帶中央。6.簡述遷移率、擴散長度的物理意義。7.室溫下硅的有效態(tài)密度Nc=2.81019cm3κT=0.

2、026eV禁帶寬度Eg=1.12eV，如果忽略禁帶寬度隨溫度的變化，求：（a）計算77K、300K、473K3個溫度下的本征載流子濃度。（b）300K本征硅電子和空穴的遷移率分別為1450cm2Vs和500cm2Vs，計算本征硅的電阻率是多少？8.某硅棒摻有濃度分別為1016cm3和1018cm3的磷，求室溫下的載流子濃度及費米能級EFN的位置（分別從導帶底和本征費米能級算起）。9.某硅棒摻有濃度分別為1015cm3和1017cm3的硼

3、，求室溫下的載流子濃度及費米能級EFP的位置（分別從價帶頂和本征費米能級算起）。10.求室溫下?lián)搅诪?017cm3的N型硅的電阻率與電導率。11.摻有濃度為31016cm3的硼原子的硅，室溫下計算：35試畫出正、反向PN結少子濃度分布示意圖，寫出邊界少子濃度及少子濃度分布式，并給予比較。6.用平衡PN結的凈空穴等于零的方法，推導出突變結的接觸電動勢差UD表達式。7簡述正反向PN結的電流轉換和傳輸機理。8何為正向PN結空間電荷區(qū)復合電流和

4、反向PN結空間電荷區(qū)的產生電流。9寫出正、反向電流_電壓關系表達式，畫出PN結的伏安特性曲線，并解釋pN結的整流特性特性。10推導硅突變結空間電荷區(qū)電場分布及其寬度表達式。并畫出示意圖。11推導線性緩變變結空間電荷區(qū)電場分布及其寬度表達式。并畫出示意圖。12什么叫PN結的擊穿與擊穿電壓，簡述PN結雪崩擊穿與隧道擊穿的機理，并說明兩者之間的不同之處。13如何提高硅單邊突變結的雪崩擊穿電壓？14如何提高線性緩變結的雪崩擊穿電壓？15如何減小