2022年江苏高校的半导体物理复习资料.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思一、填充题1. 两种不同半导体接触后 , 费米能级较高的半导体界面一侧带 电达到热平稳后两者的费米能级;2. 半导体硅的价带极大值位于k 空间第一布里渊区的中心,其导带微小值位于方向上距布里渊区边界约 0.85 倍处,因此属于 半导体;3. 晶体中缺陷一般可分为三类:点缺陷,如; 线缺陷,如;面缺陷,如层错和晶粒间界;4. 间隙原子和空位成对显现的点缺陷称为;5形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为;杂质可显著转变载流子浓度;杂质可显著转变非平稳载流子的寿命,是有效的复合中心;6. 硅在砷化镓中既能取代镓而表

2、现为,又能取代砷而表现为,这种性质称为杂质的双性行为;7对于 ZnO半导体,在真空中进行脱氧处理,可产生, 从而可获得 ZnO 半导体材料;8 在 一 定 温 度 下 , 与 费 米 能 级 持 平 的 量 子 态 上 的 电 子 占 据 概 率为;, 高 于 费 米 能 级2kT 能 级 处 的 占 据 概 率为9本征半导体的电阻率随温度增加而,杂质半导体的电阻名师归纳总结 率随温度增加,先下降然后,再单调下降;第 1 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思10n 型半导体的费米能级在极低温(0K)时

3、位于导带底和施主能级之间处,随温度上升,费米能级先上升至一极值, 然后下降至;11. 硅的导带微小值位于 k 空间布里渊区的 方向;12. 受主杂质的能级一般位于;13. 有效质量的意义在于它概括了半导体 的作用;14. 除了掺杂,也可转变半导体的导电类型;15. 是测量半导体内载流子有效质量的重要技术手段;16. PN 结电容可分为 和扩散电容两种;17. PN 结击穿的主要机制有、隧道击穿和热击穿;18. PN结的空间电荷区变窄,是由于PN结加的是k 的电压;19. 能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢,引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的的作用;20. 从能带角度来看, 锗、

4、硅属于半导体, 而砷化稼属于 半导体,后者有利于光子的吸取和发射;21除了 这一手段,通过引入 也可在半导体禁带中引入能级,从而转变半导体的导电类型;22. 半导体硅导带底邻近的等能面是沿方向的旋转椭球面, 载流子在长轴方向(纵向)有效质量 ml 在短轴方向(横向)有效质量 mt; 23. 对 于 化 学 通 式 为 MX 的 化 合 物 半 导 体 , 正 离 子 M 空 位 一 般 表 现名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思为,正离子 M为间隙原子时表现为;24对 于 化 学

5、 通 式 为 MX 的 化 合 物 半 导 体 , 负 离 子 X 空 位 一 般 表 现为,负离子 X 为间隙原子时表现为;25. 半导体导带中的电子浓度取决于导带的(即量子态按能量如何分布)和26通常把听从(即电子在不同能量的量子态上如何分布) ;的电子系统称为非简并性系统,听从的电子系统称为简并性系统;27对于 N型半导体,其费米能级一般位于禁带中线以上,随施主浓度增加,费米能级向 移动,而导带中的电子浓度也随之;28对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与 有关,而对于不同的半导体材料其浓度积在肯定的温度下将取决于的大小;29如取施主杂质能级简并度为2, 当杂质能级与费米能级重

6、合时施主杂质有电离, 在费米能级之上 2kT 时有 电离;30. 由于半导体硅导带底邻近的等能面是而非球面,因此在回旋共振试验中,当磁场对晶轴具有非特别的取向时,一般可观看到 吸取峰;31 费米能级位置一般利用条件求得,确定了费米能级位置,就可求得肯定温度下的电子及空穴;32半导体的电导率正比于载流子浓度和,而后者又正比于载名师归纳总结 流子的,反比于载流子的有效质量;第 3 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思二、论述题1. 简要说明载流子有效质量的定义和作用?2答:能带中电子或空穴的有效质量 m

7、的定义式为:m 2 hd E k 2dk有效质量 m 与能量函数 Ek 对于波矢 k 的二次微商, 即能带在某处的曲率成反比;能带越窄,曲率越小,有效质量越大,能带越宽,曲率越大,有效质量越小;在能带顶部,曲率小于零,就有效质量为负值,在能带底部,曲率大于零,就有效质量为正值;有效质量的意义在于它概括了内部势场的作用,使得在解决半导体中载流子在外场作用下的运动规律时,可以不涉及内部内部势场的作用;2. 简要说明费米能级的定义、作用和影响因素?答:电子在不同能量量子态上的统计分布概率遵循费米分布函数:费米能级fE1exp1EFEkTEF 是确定费米分布函数的一个重要物理参数,在肯定零度是,费米能

8、级 EF 反映了未占和被占量子态的能量分界线,在某有限温度时的费米能级EF反映了量子态占据概率为二分之一时的能量位置;确定了肯定温度下的费米能级 EF位置,电子在各量子态上的统计分布就可完全确定;费米能级 EF 的物理意义是处于热平稳状态的电子系统的化学势,即在不对 外做功的情形下,系统中增加一个电子所引起的系统自由能的变化;半导体中的费米能级EF 一般位于禁带内,详细位置和温度、导电类型及掺杂浓度有关;只有确定了费米能级 EF 就可以统计得到半导体导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度;3. 说明 pn 结空间电荷区如何形成?并导出pn 结接触电势差的运算公式;4. 试定性分析 Si 的电阻率与

9、温度的变化关系;答:(1)Si 的电阻率与温度的变化关系可以分为三个阶段:温度很低时,电阻率随温度上升而降低;由于这时本征激发极弱,可以忽视;载流子主要来源于杂质电离,随着温度上升,载流子浓度逐步增加,相应 地电离杂质散射也随之增加, 从而使得迁移率随温度上升而增大,导致电阻率随 温度上升而降低;(2)温度进一步增加 (含室温),电阻率随温度上升而上升; 在这一温度范畴 内,杂质已经全部电离,同时本征激发尚不明显,故载流子浓度基本没有变化;对散射起主要作用的是晶格散射,迁移率随温度上升而降低, 导致电阻率随温度名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - -

10、 - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思上升而上升;(3) 温度再进一步增加,电阻率随温度上升而降低;这时本征激发越来越多,虽然迁移率随温度上升而降低, 但是本征载流子增加很快, 其影响大大超过了迁移率降低对电阻率的影响, 导致电阻率随温度上升而降低;当然,温度超过器件 的最高工作温度时,器件已经不能正常工作了;5. 漂移运动和扩散运动有什么不同?两者之间有什么联系?答:漂移运动是载流子在外电场的作用下发生的定向运动,而扩散运动是由于浓度分布不匀称导致载流子从浓度高的地方向浓度底的方向的定向运动;前者的推动力是外电场,后者的推动力就是载流子的分布引起的;漂移运动与扩

11、散运动之间通过迁移率与扩散系数相联系;而非简并半导体的迁移率与扩散系数就通过爱因斯坦关系相联系,二者的比值与温度成反比关系;即qDk0 T6. 说明能带中载流子迁移率的物理意义和作用;答:载流子迁移率反映了单位电场强度下载流子的平均漂移速度,其定义式为:v d ; 其单位为: cm 2/VEs 半导体载流子迁移率的运算公式为:qm 其大小与能带中载流子的有效质量成反比,与载流子连续两次散射间的平均自由时间成正比;确定了载流子迁移率和载流子浓度就可确定该载流子的电导率;7. 请说明什么是肖特基势垒二极管,并说明其与pn 结二极管的异同;答:利用金属 半导体接触形成的具有整流特性的二极管称为肖特基

12、势垒二极 管;肖特基势垒二极管和pn 结二极管具有类似的电流电压关系,即都具有单向导电性;但两者有如下区分:pn 结二极管正向导通电流由 p 区和 n 区的少数载流子承担,即从 p 区注入 n 区的空穴和从 n 区注入 p 区的电子组成;少数载流子要先形成肯定的积存,然后依靠扩散运动形成电流,因此pn 结二极管的高频性能不佳;而肖特基势垒二极管的正向导通电流主要由半导体中的多数载流子进入金属形成的,从半导体中越过界面进入金属的电子并不发生积存,有更好的高频特性;而是直接成为漂移电流而流走; 因此具此外,肖特基势垒二极管对于同样的电流,具有较低的正向导通电压;因此,肖特基势垒二极管在高速集成电路

13、、微波技术等领域具有重要应用;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思8. 请说明什么是欧姆接触?如何实现?欧姆接触是指不产生明显的附加阻抗的,整流接触;接触电阻很小的金属与半导体的非半导体器件一般利用金属电极输入或输出电流,因此要求金属和半导体之间形成良好的欧姆接触, 特别在大功率和超高频器件中, 欧姆接触是设计制造的关键问题之一;不考虑表面态的影响,如金属功函数小于半导体功函数,金属和 n 型半导体接触可形成反阻挡层; 如金属功函数大于半导体功函数,就金属和 p 型半导体接触可形

14、成反阻挡层;理论上,挑选适当功函数的金属材料即可形成欧姆接触;实际上,由于半导体材料经常具有很高的表面态密度,无论 n 型或 p 型半导体与金属接触都会形成势垒阻挡层,而与金属功函数关系不大; 因此,不能用选择金属材料的方法来形成欧姆接触; 常用的方法是在 n 型或 p 型半导体上制作一 层重掺杂区后再与金属接触; 重掺杂半导体的势垒区宽度变得很薄,因此电子可 以通过量子隧道效应穿过势垒形成相当大的隧道电流,此时接触电阻可以很小,从而可以形成良好的欧姆接触;9. 什么叫施主?施主电离前后有何特点?试举例说明之,并用能带图表征出 n 型半导体;答:半导体中掺入施主杂质后, 施主电离后将成为带正电

15、离子, 并同时向导带提 供电子,这种杂质就叫施主;施主电离成为带正电离子 (中心)的过程就叫施主电离; 施主电离前不带电,电离后带正电;例如,在 Si 中掺 P,P为族元素,本征半导体Si 为族元素, P 掺入 Si中后, P 的最外层电子有四个与 Si 的最外层四个电子配对成为共价电子,而 P的第五个外层电子将受到热激发摆脱原子实的束缚进入导带成为自由电子;这个过程就是施主电离;n 型半导体的能带图如下列图:其费米能级位于禁带上方10. 什么叫受主?什么叫受主电离?受主电离前后有何特点?试举例说明之,并用能带图表征出 p 型半导体;名师归纳总结 解:半导体中掺入受主杂质后,受主电离后将成为带

16、负电的离子,并同时向第 6 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思价带供应空穴,这种杂质就叫受主;受主电离成为带负电的离子(中心)的过程就叫受主电离;受主电离前带不带电,电离后带负电;例如,在 Si 中掺 B,B 为族元素,而本征半导体 Si 为族元素, P 掺入 B 中后, B 的最外层三个电子与 Si 的最外层四个电子配对成为共价电 子,而 B 倾向于接受一个由价带热激发的电子;这个过程就是受主电离;p 型 半 导 体 的 能 带 图 如 图 所 示 : 其 费 米 能 级 位 于 禁 带 下 方1

17、1. 试分别说明:1)在肯定的温度下,对本征材料而言,材料的禁带宽度越窄,载流子浓度越高;2)对肯定的材料,当掺杂浓度肯定时,温度越高,载流子浓度越高;答:1 在肯定的温度下,对本征材料而言,材料的禁带宽度越窄,就跃迁所需的能 量越小,所以受激发的载流子浓度随着禁带宽度的变窄而增加;由公式niNcNve2EgTk0也可知道,温度不变而削减本征材料的禁带宽度, 上式中的指数项将因此而增加,从而使得载流子浓度因此而增加;(2)对肯定的材料,当掺杂浓度肯定时,温度越高,受激发的载流子将因此而 增加;由公式n 0NcexpE cEF和p 0N VexpEFE Vk 0Tk 0 T可知,这时两式中的指数

18、项将因此而增加,从而导致载流子浓度增加;12. 说明 pn 结空间电荷区如何形成?答:当 p 型半导体和 n 型半导体结合形成pn 结时,由于两者之间存在载流子浓度梯度,从而导致了空穴从p 区到 n 区、电子从 n 区到 p 区的扩散运动;对于p区,空穴离开后留下了不行动的带负电荷的电离受主,因此在 p 区一侧显现了一名师归纳总结 个负电荷区;同理对于n 区,电子离开后留下了不行动的带正电荷的电离施主,第 7 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思因此在 n 区一侧显现了一个正电荷区; 这样带负电荷的电

19、离受主和带正电荷的电 离施主形成了一个空间电荷区, 并产生了从 n 区指向 p 区的内建电场; 在内建电场作用下, 载流子的漂移运动和扩散运动方向相反,内建电场阻碍载流子的扩散运动;随内建电场增强, 载流子的扩散和漂移达到动态平稳;此时就形成了肯定宽度的空间电荷区,并在空间电荷区两端产生了电势差,即 pn 结接触电势差;三、运算题1. 运算含有施主杂质浓度为ND=910 15cm-3,及受主杂质浓度为1.110 16cm 3,的硅在 300K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置;解:T 300 K 时,Si 的本征载流子浓度 n i 1 . 5 10 10cm 3,掺杂浓度远大于本征载 流子浓

20、度,处于强电离 饱和区15 3p 0 N A N D 2 10 cm2n i 5 3n 0 1 . 125 10 cmp 015p 0 2 10E F E V k 0 T ln 0 . 026 ln 19 0 . 224 eVN v 1 . 1 10或:E F E i k 0 T ln p 00 . 026 ln 2 10 1510 0 . 336 eVn i 1 . 5 102. 掺有浓度为每立方米为10 22硼原子的硅材料, 分别运算 300K;(本征载流子浓度数值查图 3-7 );名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - -

21、 - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3. 掺磷的 n 型硅,已知磷的电离能为 费米能级的位置和浓度;18. 解:nDND0EF11eEDnD12NkT.2EDEF2D就有ekoTEFEDk0Tln2. eV,求室温下杂质一半电离时EFEDk0Tln25ECEDk0Tln2EC180 .0440.026ln2siEc0. 062eVEi0. 534eV.5410cm 3:Eg1.12eV,EFECEF.0062n1019Ncek 0T2 8.e.00262n50%NDND.151019/cm34. 0.1kg 的 Ge单晶,掺有 3.210-9kg 的 Sb,设杂质全部电离,试求该材料的

22、电阻率n=0.38m 2/ V.S,Ge 的单晶密度为 5.32g/cm3,Sb 原子量为 121.8;解:该 Ge单晶的体积为:V0 .1.100018.8 cm3; 532Sb掺杂的浓度为:N D3.210910006.0251023/18.88.4210143 cm121. 8查图 3-7 可知,室温下 Ge的本征载流子浓度ni213 10cm3,属于过渡区np 0ND213 108 . 414 108 . 614 10cm31/18. 614 101 .602110190. 381041 .9cmnqun5. 500g 的 Si 单晶,掺有 4.510-5g 的 B ,设杂质全部电离,

23、试求该材料名师归纳总结 的电阻率p=500cm 2/ V.S,硅单晶密度为 2.33g/cm3,B 原子量为 10.8;第 9 页,共 19 页解:该 Si 单晶的体积为:V500214 .6 cm3; 171016cm32. 33B掺杂的浓度为:N A4 .51056 .0251023/214.61 .10.8- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思查表 3-2 或图 3-7 可知,室温下 Si 的本征载流子浓度约为ni1 . 010 10cm3;由于NAn i,属于强电离区,pNA1 .1216 10cm31 /11

24、10195001 . 1cmpqup1 . 1710 161 . 6026. 室 温 下 , p 型 半 导 体 中 的 电 子 寿 命 为un=3600cm-2/V s ;试求电子的扩散长度;解:依据爱因斯坦关系:D n k o Tn qk 0 TD n nqk 0 TL n D n n nq60 . 026 3600 350 10.0 18 cm=350us, 电 子 的 迁 移 率7. 已知室温 300K 下硅的禁带宽度 Eg 1.12 eV ,价带顶空穴和导* *带 底 电 子 的 有 效 质 量 之 比 m p / m n 0 . 55, 导 带 的 有 效 状 态 密 度N C .

25、2 8 10 19 / cm 3,kT 0 . 026 eV;试运算: 1)室温 300K 下,纯洁单晶硅的本征费米能级 Ei ;2)室温 300K 下,掺磷浓度为 米能级 EF ;解:1)纯洁单晶硅的本征费米能级 iE10 16/cm 3的 n 型单晶硅的费名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思E iEc2Ev3kTlnm* p4m* n3 kT4lnm* p3.0026ln0.55EFm* n42)掺磷浓度为10cm 的 n 型单晶硅的费米能级16 /EFE CkTlnNDN

26、 CkTlnND0.026ln16 10NC19 108. 某 半 导 体 价 带 顶 附 近 能 量 色 散 关 系 可 表 示 为 :Ek Emax1030k2J,现将其中一波矢为8 1kn 10 i mm ,波矢的电子移k 及速度走,试求此电子留下的空穴的有效质量vPk;解:价带顶邻近等能面为球面电子有效质量 : * m nh22Ek2, 因此有效质量各向同性,均为:名师归纳总结 空穴有效质量 : m* m nmh230 k6. 62103422 .21029kg第 11 页,共 19 页30p2E210k2空穴波矢:kpkn8 10i/由于 : EkEmax102k2 yk2 zxvk

27、1E21030kxhkvx1Ehkxhvx1E21030kxhkxhvx1E21030kxhkxh- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思空穴速度 : vpk1E21030kx210308 10i3 . 02107i m/s hkxhh9. 已知晶格常数为a的一维晶格,其导带和价带微小值邻近能量可分别表示为:ECkh2k2h2k0k12和EVk1/3 h2k2h22 k 1,式中3m0amm06 m 0k 12 a电子惯性质量m 09 1.1031Kg,;0. 314nm, 试求 : 1 禁带宽度;2 导带底电子有效质量

28、;3 价带顶电子有效质量;1. 解:1 禁带宽度对于导带 : dE8 h2k2h2k 10 ;k23 4k 1dk3 m 0m 0Ecminh2k2h2kk 11h22 k 13m 0m04m0对于价带:dE6 h2k;0k0h22 k 1dkm 03 h2k2h22 k 1E Vmaxm06m 06 m 0EgEcminEvmaxh2k2112m 02 导带底电子有效质量名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思d2E8 h2dk23 m0h23m 0* m nh2d2E8h28d

29、k23 m03 价带顶电子有效质量d2E6 h20Eg1.12 eV ,价带顶空穴dk2m 0* m nh2h221md2E6h6dk2m 010. 已知室温 300K 下硅的禁带宽度和导带底电子的有效质量之比密度 NC2.81019/cm3, kTmp/mn 0.55 ,导带的有效状态0.026 eV ,;试运算:1)室温 300K 下,纯洁单晶硅的本征费米能级 Ei ;2)室温 300K 下,掺磷浓度为 10 18/cm 3的 n 型单晶硅的费米能级 EF ;名师归纳总结 解: 1)纯洁单晶硅的本征费米能级iEEF第 13 页,共 19 页E iEc2Ev3 kTln* m p4* m n

30、3 kTln* m p30 . 026ln0. 550 .012eV4* m n4在禁带中线偏下0.012 eV 处2)掺磷浓度为1016 /cm 的 n 型单晶硅的费米能级EFECkTlnNDNCkTlnND0. 026ln18 100 .06eVN19 10C在导带底偏下0.06 eV 处- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思11. 室温下,如两块 Si 样品中的电子浓度分别为 2.25 10 10cm-3和 6.8 10 16cm-3,试分别求出其中的空穴的浓度和费米能级的相对位置, 并判定样品的导电类型;假如再

31、在其中都掺入浓度为 2.25 10 16cm-3 的受主杂质,这两块样品的导电类型又将怎样?解:由n 0p 0in2得p 01n i21 . 510 1021. 010 10cm310 10n 012 . 25p 02n i21 .510 102.333 10cm3n 026 . 816 10可见,n 01 p 01 本征半导体n 02 p 02 n 型半导体E F E v又由于 p 0 N v e k 0 T,就19N v 1 1. 10E F 1 E v k 0 T ln E v 0 . 026 ln 10 E v 0 . 234 eVp 01 1 . 0 1019E F 2 E v k

32、0 T ln N nE v .0 026 ln 1 . 1 103 E v 0 . 331 eVp 02 3 3. 10假如再在其中都掺入浓度为 2.25 10 16cm-3 的受主杂质,那么将显现杂质补偿, 第一种半导体补偿后将变为 p 型半导体, 第二种半导体补偿后将近似为本征半导体;答:第一种半导体中的空穴的浓度为 1.1x10 10cm-3, 费米能级在价带上方 0.234eV 处;第一种半导体中的空穴的浓度为 3.3x10 3cm-3,费米能级在价带上方 0.331eV 处;掺入浓度为 2.25 10 16cm-3 的受主杂质后, 第一种半导体补偿后将变为 导体补偿后将近似为本征半导

33、体;p 型半导体, 其次种半名师归纳总结 12. 现有一掺杂半导体硅材料,已测得室温 300K 下的平稳空穴第 14 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思浓度为p 0.22516 10/3 cm, 已知室温下纯洁单晶硅的禁带宽度Eg.1 12 eV, 本征载流子浓度ni1 5.1010 /cm 3,室温的kT 值为0. 026eV;n0;1 运算该材料的平稳电子浓度2 判别该材料的导电类型; EF;3 运算该材料的费米能级位置2. 解:1)平稳电子浓度n 02 n i.1510 1024 10/3 c

34、meVp 0.22510 162)由于p0n 0,故为p型半导体3)费米能级E Fp 0niexpEiEFkTE iEFkTlnp0niEi0.37EFE ikTlnp0Ei0 . 026ln2.251016ni101015.费米能级E 位于禁带中线下0. 37eV处13. 某掺施主杂质的非简并 的浓度;Si 样品,试求 EF=(EC+ED)/2 时施主解:由于半导体是非简并半导体,所以有电中性条件 + n0=ND名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思NceEc0EFNDEFkT

35、ED12 ek0T右边分母中的“1” 可以略去,施主电离很弱时,等式即NceEc0EFNDeEDEFTkk0T2k 0TlnNDEFEC2ED122NV而EF1ECED2就ND2Nc答: ND为二倍 NC;14. 室温 300K 下,半导体锗( Ge)的本征电阻率为47cm,已知其电子迁移率 s 和 1700 cm 2/Vn和空穴迁移率 p分别为 3600 cm 2/Vs,试求半导体锗的本征载流子浓度 ni;如掺入百万分之一的磷(P)后,运算室温下电子浓度 n0和空穴浓度 p0和电阻率;(假定迁移率不随掺杂而变化,杂质全部电离并忽视少子的奉献,锗的原子密度为 4.4 10 22/cm 3)解:

36、半导体锗的本征载流子浓度 in1 n i q n p n i 119 1 2 5. 10 13/ cm 3q n p 47 1 . 6 10 3600 1700 电子浓度 n 约等于施主杂质磷原子的浓度 N D22 6 16 3n 0 N D 4 . 4 10 10 4 4. 10 / cm 空穴浓度 p 02n 0 p 0 n i2 13 2n i 2 . 5 10 10 3p 0 16 1 . 4 10 / cmn 0 4 4. 10掺杂锗的电阻率名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思n 01n4 .410161.1101936004102cm q615. 试求本征硅在室温 300K 时的电导率i ;设电子迁移率n 和空穴迁移率 p 分别为 1350 cm / V s 和 500 cm / V

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