半導(dǎo)體硅材料的晶格結(jié)構(gòu)是（A）A金剛石 B閃鋅礦 C纖鋅礦下列固體中，禁帶寬度Eg最大的是CA金屬 B半導(dǎo)體 C絕緣體與半導(dǎo)體相比較，絕緣體的價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶所需的能量（A）;A、比半導(dǎo)體的大， B、比半導(dǎo)體的小，C、與半導(dǎo)體的相等。電子在晶體中的共有化運(yùn)動(dòng)指的是電子在晶體（A）。A、各處出現(xiàn)的幾率相同 B、各處的相位相同C、各元胞對應(yīng)點(diǎn)出現(xiàn)的幾率相同 D、各元胞對應(yīng)點(diǎn)的相位相同共有化運(yùn)動(dòng)當(dāng)原子相互接近形成晶體時(shí)，不同原子的內(nèi)外各電子殼層之間就有了一定程度的交疊，相鄰原子最外層交疊最多，內(nèi)殼層交疊較少。原子組成晶體后，由于電子殼層的交疊，電子不再完全局限在某一個(gè)原子上，可以由一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到相鄰的原子上去，因而，電子將可以在整個(gè)晶體中運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為電子的共有化運(yùn)動(dòng)。有效質(zhì)量有效質(zhì)量是在描述晶體中載流子運(yùn)動(dòng)時(shí)引進(jìn)的物理量。它概括了周期性勢場對載流子運(yùn)動(dòng)的影響，從而使外場力與加速度的關(guān)系具有牛頓定律的形式。其大小由晶體自身的E-k關(guān)系決定。間接帶隙材料如果半導(dǎo)體的導(dǎo)帶底與價(jià)帶頂在k空間中處于不同位置，則價(jià)帶頂?shù)碾娮游漳芰縿偤眠_(dá)到導(dǎo)帶底時(shí)準(zhǔn)動(dòng)量還需要相應(yīng)的變化直接帶隙材料如果晶體材料的導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂在k空間處于相同的位置，則本征躍遷屬直接躍遷，這樣的材料即是所謂的直接帶隙材料。能帶晶體中，電子的能量是不連續(xù)的，在某些能量區(qū)間能級(jí)分布是準(zhǔn)連續(xù)的，在某些區(qū)間沒有能及分布。這些區(qū)間在能級(jí)圖中表現(xiàn)為帶狀，稱之為能帶。設(shè)晶格常數(shù)為a的一維晶格，導(dǎo)帶極小值附近能量Ec(k)和價(jià)帶極大值附近能量EV(k)分別為:h2k2h2(k—k)2 h2k2 3h2k23m0E= + 丄,E(k)= 1— 3m0V6mmTOC\o"1-5"\h\z0 0_ 兀m為電子慣性質(zhì)量，k= ,a=0.314nm。試求:0 1a(1)禁帶寬度；導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量;(3)(3)價(jià)帶頂電子有效質(zhì)量;價(jià)帶頂電子躍遷到導(dǎo)帶底時(shí)準(zhǔn)動(dòng)量的變化解：(1)導(dǎo)帶:由2^+2力2(k—k1)=03m0得：k=由2^+2力2(k—k1)=03m0得：k=k4 1d2Edk23又因?yàn)?2力2+3m0所以：在k=k處，4m0Ec取極小值價(jià)帶:dE■Vdk又因?yàn)閙0d2Edk2因此:—6力2m03E(〒k)—E(0)=c41一<0,所以k=0處,E取極大值V(2)m*nC力2d2ECdk2G)m*nV力2d2EVdk2m=—―0-k=0](4)準(zhǔn)動(dòng)量的定義：p=力k力2k2112m00.64eV所以：A所以：Ap=你)kfEk=041=力3k-0=7.95x10-25N/s4i一個(gè)晶格常數(shù)為a的一維晶體，其電子能量E與波矢k的關(guān)系是:E=E+(E-E)sin2竺(E>E)121221d2Edk2d2Edk2=E-E)cos(ka)=—(E-E)sin(ka)dk2 2 11dEhdka2h(E-E)sin(ka)217.d2E 2h2m*=h2/ =dk2 a2(E一E)cos(ka)21本征半導(dǎo)體是指 的半導(dǎo)體。A、不含雜質(zhì)和缺陷C、電阻率最高B、電子密度與空穴密度相等D、電子密度與本征載流子密度相等在Si材料中摻入P，則引入的雜質(zhì)能級(jí) A、在禁帶中線處 B、靠近導(dǎo)帶底C、靠近價(jià)帶頂D、以上都不是以下說法不正確的是 A、 對n型半導(dǎo)體，隨著施主濃度ND的增加，費(fèi)米能級(jí)Ef從禁帶中線逐漸向?qū)У追较蚩拷 FB、 對p型半導(dǎo)體，隨著受主濃度NA的增加，費(fèi)米能級(jí)Ef從禁帶中線逐漸向價(jià)帶頂方向靠近。C、 雜質(zhì)半導(dǎo)體中載流子濃度和費(fèi)米能級(jí)Ef的位置由雜質(zhì)濃度所決定，與溫度無關(guān)。D、 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，費(fèi)米能級(jí)Ef的位置不但反映了半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型，而且還反映了半導(dǎo)體的摻雜水平。在某半導(dǎo)體摻入硼的濃度為10i4cm-3,磷為1015cm-3,則該半導(dǎo)體為()半導(dǎo)體；A.本征，B.n型，C.p型，D.l.lxl015cm-3,施主雜質(zhì)受主雜質(zhì)某種雜質(zhì)取代半導(dǎo)體晶格原子后，在和周圍原子形成飽和鍵結(jié)構(gòu)時(shí)，若尚有一多余價(jià)電子，且該電子受雜質(zhì)束縛很弱、電離能很小，所以該雜質(zhì)極易提供導(dǎo)電電子，因此稱這種雜質(zhì)為施主雜質(zhì)；反之，在形成飽和鍵時(shí)缺少一個(gè)電子，則該雜質(zhì)極易接受一個(gè)價(jià)帶中的電子、提供導(dǎo)電空穴，因此稱其為受主雜質(zhì)。替位式雜質(zhì)雜質(zhì)原子進(jìn)入半導(dǎo)體硅以后，雜質(zhì)原子取代晶格原子而位于晶格點(diǎn)處，稱為替位式雜質(zhì)。形成替位式雜質(zhì)的條件：雜質(zhì)原子大小與晶格原子大小相近間隙式雜質(zhì)雜質(zhì)原子進(jìn)入半導(dǎo)體硅以后，雜質(zhì)原子位于晶格原子間的間隙位置，稱為間隙式雜質(zhì)。形成間隙式雜質(zhì)的條件：雜質(zhì)原子大小比較小晶格中存在較大空隙形成間隙式雜質(zhì)的成因半導(dǎo)體晶胞內(nèi)除了晶格原子以為還存在著大量空隙，而間隙式雜質(zhì)就可以存在在這些空隙中。雜質(zhì)補(bǔ)償在半導(dǎo)體中同時(shí)存在施主和受主時(shí)，施主能級(jí)上的電子由于能量高于受主能級(jí)，因而首先躍遷到受主能級(jí)上，從而使它們提供載流子的能力抵消，這種效應(yīng)即為雜質(zhì)補(bǔ)償。雜質(zhì)電離能雜質(zhì)電離能是雜質(zhì)電離所需的最少能量，施主型雜質(zhì)的電離能等于導(dǎo)帶底與雜質(zhì)能級(jí)之差，受主型雜質(zhì)的電離能等于雜質(zhì)能級(jí)與價(jià)帶頂之差。淺能級(jí)雜質(zhì)的作用：改變半導(dǎo)體的電阻率決定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型。深能級(jí)雜質(zhì)的特點(diǎn)和作用：不容易電離，對載流子濃度影響不大一般會(huì)產(chǎn)生多重能級(jí)，甚至既產(chǎn)生施主能級(jí)也產(chǎn)生受主能級(jí)。能起到復(fù)合中心作用，使少數(shù)載流子壽命降低。深能級(jí)雜質(zhì)電離后成為帶電中心，對載流子起散射作用，使載流子遷移率減少，導(dǎo)電性能下降。費(fèi)米能級(jí)費(fèi)米能級(jí)不一定是系統(tǒng)中的一個(gè)真正的能級(jí)，它是費(fèi)米分布函數(shù)中的一個(gè)參量，具有能量的單位，所以被稱為費(fèi)米能級(jí)。它標(biāo)志著系統(tǒng)的電子填充水平，其大小等于增加或減少一個(gè)電子系統(tǒng)自由能的變化量。簡并半導(dǎo)體當(dāng)費(fèi)米能級(jí)位于禁帶之中且遠(yuǎn)離價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底時(shí)，電子和空穴濃度均不很高，處理它們分布問題時(shí)可不考慮包利原理的約束，因此可用波爾茲曼分布代替費(fèi)米分布來處理在流子濃度問題，這樣的半導(dǎo)體被稱為非簡并半導(dǎo)體。反之則只能用費(fèi)米分布來處理載流子濃度問題，這種半導(dǎo)體為簡并半導(dǎo)體。以As摻入Ge中為例，說明什么是施主雜質(zhì)、施主雜質(zhì)電離過程和n型半導(dǎo)體。As有5個(gè)價(jià)電子，其中的四個(gè)價(jià)電子與周圍的四個(gè)Ge原子形成共價(jià)鍵，還剩余一個(gè)電子，同時(shí)As原子所在處也多余一個(gè)正電荷，稱為正離子中心，所以，一個(gè)As原子取代一個(gè)Ge原子，其效果是形成一個(gè)正電中心和一個(gè)多余的電子.多余的電子束縛在正電中心，但這種束縛很弱很小的能量就可使電子擺脫束縛，成為在晶格中導(dǎo)電的自由電子，而As原子形成一個(gè)不能移動(dòng)的正電中心。這個(gè)過程叫做施主雜質(zhì)的電離過程。能夠施放電子而在導(dǎo)帶中產(chǎn)生電子并形成正電中心，稱為施主雜質(zhì)或N型雜質(zhì)，摻有施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體。以Ga摻入Ge中為例，說明什么是受主雜質(zhì)、受主雜質(zhì)電離過程和p型半導(dǎo)體。Ga有3個(gè)價(jià)電子，它與周圍的四個(gè)Ge原子形成共價(jià)鍵，還缺少一個(gè)電子，于是在Ge晶體的共價(jià)鍵中產(chǎn)生了一個(gè)空穴，而Ga原子接受一個(gè)電子后所在處形成一個(gè)負(fù)離子中心，所以，一個(gè)Ga原子取代一個(gè)Ge原子，其效果是形成一個(gè)負(fù)電中心和一個(gè)空穴，空穴束縛在Ga原子附近，但這種束縛很弱，很小的能量就可使空穴擺脫束縛，成為在晶格中自由運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電空穴，而Ga原子形成一個(gè)不能移動(dòng)的負(fù)電中心。這個(gè)過程叫做受主雜質(zhì)的電離過程，能夠接受電子而在價(jià)帶中產(chǎn)生空穴，并形成負(fù)電中心的雜質(zhì)，稱為受主雜質(zhì)，摻有受主型雜質(zhì)的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體。銻化銦的禁帶寬度Eg=0?18eV,相對介電常數(shù)氣=17,電子的有效質(zhì)量m；=0.015m0,m0為電子的慣性質(zhì)量，求①施主雜質(zhì)的電離能，②施主的弱束縛電子基態(tài)軌道半徑。解：根據(jù)類氫原子模型：TOC\o"1-5"\h\zm*q4 m*E 13.6AE=n=no=0.0015x =7.1x10-4eVD2(4k88)2力2m82 1720r 0rh28r= —=0.053nm0兀q2m0TOC\o"1-5"\h\zh288 m8r= r=60nm兀q2m* m*0\o"CurrentDocument"n n磷化鎵的禁帶寬度Eg=2?26eV,相對介電常數(shù)8r=11?1，空穴的有效質(zhì)量m*p=0?86m0凹0為電子的慣性質(zhì)量，求①受主雜質(zhì)電離能；②受主束縛的空穴的基態(tài)軌道半徑。解：根據(jù)類氫原子模型：AE=忖 =鳴E=0.086x竺=0.0096eVTOC\o"1-5"\h\zA2(4兀88)2力2 m82 11.120r 0rr= —=0.053nm0兀q2m0h288 m8r= =—r=6.68nm兀q2m* m*0p pF列哪個(gè)參數(shù)不能由霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)確定A.遷移率 A.遷移率 B.載流子濃度 C.有效質(zhì)量m*D.半導(dǎo)體極性半導(dǎo)體中載流子遷移率的大小主要決定于A.復(fù)合機(jī)構(gòu)散射機(jī)構(gòu)能帶結(jié)構(gòu)A.復(fù)合機(jī)構(gòu)散射機(jī)構(gòu)能帶結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)若某材料電阻率隨溫度升高而單調(diào)下降，該材料是A.本征半導(dǎo)體B.雜質(zhì)半導(dǎo)體A.本征半導(dǎo)體B.雜質(zhì)半導(dǎo)體C.金屬D.雜質(zhì)化合物半導(dǎo)體以下說法不正確的是A、價(jià)帶電子激發(fā)成為導(dǎo)帶電子的過程，稱為本征激發(fā)。B、A、價(jià)帶電子激發(fā)成為導(dǎo)帶電子的過程，稱為本征激發(fā)。B、本征激發(fā)后，形成了導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴，在外電場作用下,它們都將參與導(dǎo)電。C、DC、D、處于熱平衡狀態(tài)下的導(dǎo)電電子和空穴稱為熱載流子。電子可以從高能量的量子態(tài)躍遷到低能量的量子態(tài)，并向晶格釋放能量。衡量電子填充能級(jí)水平的是（A施主能級(jí)B費(fèi)米能級(jí)A施主能級(jí)B費(fèi)米能級(jí)C受主能級(jí)D缺陷能級(jí)公式―q/m*公式―q/m*中的T是載流子的（）。A、散射時(shí)間;B、壽命;C、平均自由時(shí)間;C、擴(kuò)散系數(shù)。如果雜質(zhì)既有施主的作用又有受主的作用，則這種雜質(zhì)稱為）。A.施主B.受主 如果雜質(zhì)既有施主的作用又有受主的作用，則這種雜質(zhì)稱為）。A.施主B.受主 C.復(fù)合中心 D.兩性雜質(zhì)雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子輸運(yùn)過程的散射機(jī)構(gòu)中，當(dāng)溫度升高時(shí),電離雜質(zhì)散射的概率和晶格振動(dòng)聲子的散射概率的變化分別是（）。A.變大，變小；B.變小，變大;A.變大，變小；B.變小，變大;變小，變小;變大，變大。漂移運(yùn)動(dòng)：載流子在外電場作用下的定向運(yùn)動(dòng)。遷移率:單位電場作用下載流子的平均漂移速率。散射：在晶體中運(yùn)動(dòng)的載流子遇到或接近周期性勢場遭到破壞的區(qū)域時(shí)，其狀態(tài)會(huì)發(fā)生不同程度的隨機(jī)性改變，這種現(xiàn)象就是所謂的散射。散射幾率:在晶體中運(yùn)動(dòng)的載流子遇到或接近周期性勢場遭到破壞的區(qū)域時(shí)，其狀態(tài)會(huì)發(fā)生不同程度的隨機(jī)性改變，這種現(xiàn)象就是所謂的散射。散射的強(qiáng)弱用一個(gè)載流子在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生散射的次數(shù)來表示，稱為散射幾率。平均自由程:兩次散射之間載流子自由運(yùn)動(dòng)路程的平均值。平均自由時(shí)間：連續(xù)兩次散射間自由運(yùn)動(dòng)的平均運(yùn)動(dòng)時(shí)間

遷移率與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系一般可以認(rèn)為半導(dǎo)體中載流子的遷移率主要由聲學(xué)波散射和電力雜質(zhì)散射決定，因此遷移率k與電離雜質(zhì)濃度N和溫度間的關(guān)系可表為kxAT3/2+BNT3/2其中A、B是常量。由此可見(1)雜質(zhì)濃度較小時(shí)，(1)雜質(zhì)濃度較小時(shí)，k隨T的增加而減小;(2)(3(2)(3)溫度不變時(shí)，k隨雜質(zhì)濃度的增加而減小。雜質(zhì)濃度較大時(shí)，低溫時(shí)以電離雜質(zhì)散射為主、上式中的B項(xiàng)起主要作用，所以k隨T增加而增加，高溫時(shí)以聲學(xué)波散射為主、A項(xiàng)起主要作用，k隨T增加而減小;以n型半導(dǎo)體為例說明電阻率和溫度的關(guān)系。答：低溫時(shí)，溫度升高載流子濃度呈指數(shù)上升，且電離雜質(zhì)散射呈密函數(shù)下降，因此電阻率隨溫度升高而下降；當(dāng)半導(dǎo)體處于強(qiáng)電離情況時(shí)，載流子濃度基本不變，晶格震動(dòng)散射逐漸取代電離雜質(zhì)散射成為主要的散射機(jī)構(gòu)，因此電阻率隨溫度由下降逐漸變?yōu)樯仙桓邷貢r(shí)，雖然晶格震動(dòng)使電阻率升高,但半導(dǎo)體逐漸進(jìn)入本征狀態(tài)使電阻率隨溫度升高而迅速下降，最終總體表現(xiàn)為下降。非平衡載流子由于外界原因，迫使半導(dǎo)體處于與熱平衡狀態(tài)相偏離的狀態(tài)，稱為非平衡狀態(tài)，其載流子濃度可以比平衡狀態(tài)時(shí)多出了一部分，比平衡時(shí)多出了的這部分載流子稱為非平衡載流子。1、下圖為中等摻雜的n型Si的電阻率p隨溫度T1、答:AB：本征激發(fā)可忽略。溫度升高，載流子濃度增加,雜質(zhì)散射導(dǎo)致遷移率也升高,BC：故電阻率p隨溫度答:AB：本征激發(fā)可忽略。溫度升高，載流子濃度增加,雜質(zhì)散射導(dǎo)致遷移率也升高,BC：故電阻率p隨溫度T升高下降；雜質(zhì)全電離，以晶格振動(dòng)散射為主。溫度升高,載流子濃度基本不變。晶格振動(dòng)散射導(dǎo)致遷移率下降，故電阻率p隨溫度T升高上升；CD：本征激發(fā)為主。晶格振動(dòng)散射導(dǎo)致遷移率下降,但載流子濃度升高很快，故電阻率p隨溫度T升高而下降;電阻率定義：卩=丄nqpn300K時(shí)，Ge的本征電阻率為47Qcm,如電子和空穴遷移率分別為3900cm2/(V.S)和1900cm2/(V.S)。試求Ge的載流子濃度。解：在本征情況下,nqu+解：在本征情況下,nqu+pqun p1nq(u+u)in p11pq(u+u)np47x1.602x10-19x(3900+1900)-2.29X10仔°心0.1kg的Ge單晶，摻有3?2x10$kg的Sb，設(shè)雜質(zhì)全部電離，試求該材料的電阻率［叫=0?38m2/(V.S),Ge的單晶密度為5.32g/cm3,Sb原子量為121.8g/mol，室溫下Ge的本征載流子濃度nu2x1013cm-3oi解：該Ge單晶的體積為：V=°?1x1000=18.8cm3；5?32Sb摻雜的濃度為：化=竺獸㈣x6.025xl。23/1&8=&42xl。14cm3n=p+N=2x1013+8.4x1014=8?6x1014cm-30 D1亠p二1/c 二 1?90-cmnqu 8?6x1014x1.602x10-19x0.38x104n設(shè)電子遷移率0.1m2/(V?S),Si的電導(dǎo)有效質(zhì)量mc=O?26m0,加以強(qiáng)度為104V/m的電場，試求平均自由時(shí)間和平均自由程。解：由卩二纟In知平均自由時(shí)間為1二卩m/q=0.1x0.26x9.108x10-31/(1.602x10-19)二1.48x10-13snm n ncc平均漂移速度為 v=卩E二0.1x104二1.0x103ms-1n平均自由程為 l二譏二1.0x103x1.48x10-13二1.48x10-10mn摻有1.1x1016硼原子cm-3和9x1015磷原子cm-3的Si樣品，試計(jì)算室溫時(shí)多數(shù)載流子和少數(shù)載流子濃度及樣品的電阻率。解：室溫下，Si的本征載流子濃度n二1.0x1010/cm3i有效雜質(zhì)濃度為：N-N二1.1x1016-9x1015二2x1015/cm3 >>n，屬強(qiáng)電離區(qū)AD i多數(shù)載流子濃度puN-N=2x1015/cm3A D少數(shù)載流子濃度n= =X =5x104/cm3p 2x10150總的雜質(zhì)濃度NuN+N=2x1016/cm3，查圖4-14(a)知，u多子u400cm2/V-s,i A D pu少子u1200cm2/V-s電阻率為P=—pqu+nqu電阻率為P=—pqu+nqup nU uqp

p1.602x10-19x2x1015x400=7?80?cm施主濃度分別為1014和1017cm-3的兩個(gè)Ge樣品，設(shè)雜質(zhì)全部電離:①分別計(jì)算室溫時(shí)的電導(dǎo)率;②若于兩個(gè)GaAs樣品，分別計(jì)算室溫的電導(dǎo)率。解：查圖4-14(b)知遷移率為施主濃度樣品1014cm-31017cm-3Ge48003000GaAs80005200Ge材料,濃度為1014cm-3,b—nqu—1.602x10-19x1x1014x4800—0?077S/cmn濃度為1017cm-3,b—nqu—1.602x10-19x1x1017x3000—48.1S/cmnGaAs材料,濃度為1014cm-3,b—nqu—1.602x10-19x1x1014x8000—0?128S/cmn濃度為1017cm-3,b—nqu—1.602x10-19x1x1017x5200—83?3S/cmn分別計(jì)算摻有下列雜質(zhì)的Si,在室溫時(shí)的載流子濃度、遷移率和電阻率:硼原子3x1015cm-3;硼原子1?3x1016cm-3+磷原子1?Ox1016cm-3磷原子1.3x10i6cm-3+硼原子1?0x1O16cm磷原子3x1015cm-3+鎵原子1x1017cm-3+砷原子1x1017cm-3。解：室溫下，Si的本征載流子濃度n二1?0x1010/cm3，硅的雜質(zhì)濃度在1015-1017cm-3范圍內(nèi)，室溫下i全部電離，屬強(qiáng)電離區(qū)。①硼原子3xl015cm-3puNpuN=3x1015/cm3An2n=—ip=3?3x104/cm33x1015查圖4-14查圖4-14(a)知,卩二480cm2/V-sp1P=一uqNpA②硼原子1.3xlOi6cm-3+磷原子1.0x1016cm-3=(=(1.3-1.0)x1016/cm3=3x1015/cm3,n=寧=爲(wèi)=3?3x104/cm3卩二350cm2/V-sp=2?3x1016/卩二350cm2/V-spD1亠Pq= =5?90?cmuqp1.602x10-19x3x1015x350p空=巴巴=3.3x104/cm3n空=巴巴=3.3x104/cm3n3x1015n沁N-N=(1?3一1?0)x1016/cm3=3x1015/cm3,p=D AN=N+N=2.3x1016/cm3，查圖4-14(a)知，r=1000cm2/V-si A D n1亠Pq= =2?10?cmuqp1.602x10-19x3x1015x1000n④磷原子3x1015cm-3+鎵原子1x1017cm-3+砷原子1x1017cm-3n2 1x1020nqN-N+N=3x1015/cm3,p=—^= =3?3x104/cm3D1 A D2 n 3x1015N=N+N+N=2.03x1017/cm3，查圖4-14(a)知，r=500cm2/V-si A D1 D2 n1亠Pq= =4?20?cmuqp1.602x10-19x3x1015x500n計(jì)算（1） 摻入ND為1x1015個(gè)/cm3的施主硅，在室溫（30OK）時(shí)的電子n0和空穴濃度p0,其中本征載流子濃度ni=2x1010個(gè)/cm3。（2） 如果在（1）中摻入NA=5x10i4個(gè)/cm3的受主，那么電子n0和空穴濃度p0分別為多少？（3） 若在（1）中摻入NA=1x1015個(gè)/cm3的受主，那么電子n0和空穴濃度p0又為多少？解：（1） 300K時(shí)可認(rèn)為施主雜質(zhì)全部電離。貝Vn=N=1x1015個(gè)/cm3oD（）n2yx1010 人P=—^=— =4x105個(gè)/cm3On 1x1015o（2）摻入了Na=5x1014個(gè)/cm3的受主，那么同等數(shù)量的施主得到了補(bǔ)償。x10105x10105x1014=8x105個(gè)/cm3(3)因?yàn)槭┲骱褪苤飨嗷ネ耆a(bǔ)償，雜質(zhì)的摻雜不起作用。因此該半導(dǎo)體可看作是本征半導(dǎo)體(實(shí)際上不是)。貝V n=p=n=2x10io個(gè)/cm3o O i室溫下Ge中摻入銻的濃度為1015cm-3,設(shè)雜質(zhì)全電離，且叫=360Ocm2/Vs,g=1700cm2/Vs，已知本征載流子濃度ni=2.5x10i3cm-3,試求： P(1)室溫下電子和空穴濃度；(2)室溫下該材料的電阻率。(計(jì)算時(shí)可能會(huì)用到的常數(shù)：q=1.6x10-i9C,k0=1.38x10-23J/K,￡0=8.85x10-i2F/m,ln10=2.3,ln2=0.69)解：(1)n0-1015cm-3n2n2i沁n0=6.25x1011(cm-3)1(2)p= = q1.7(0?cm)nqpn室溫下，在元素半導(dǎo)體Si中摻入10i6/cm3P后，半導(dǎo)體為哪種極性半導(dǎo)體？P元素是施主還是受主?此時(shí)半導(dǎo)體的多數(shù)載流子和少數(shù)載流子分別是什么？濃度分別是多少?(室溫下，Si的叫=1?5x1O10/cm3)。半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體；P兀素是施主;多子是電子，空穴是少子;室溫下，N,=1016/cm3>>n.=1.5x1010/cm3TOC\o"1-5"\h\zD i半導(dǎo)體處于飽和電離區(qū)n=N=1016/cm3 p=n2/n=2.25x104/cm3\o"CurrentDocument"0D 0i0有電阻率為1□?cm的p型鍺和0?1Qcm的n型鍺半導(dǎo)體組成一個(gè)p-n結(jié)。已知在上述電阻率下，p區(qū)的空穴遷移率gp=1650cm2/(V?S),n區(qū)的電子遷移率叫=3000cm2/(V?S),鍺的本征載流子濃度為2.5x1013cm-3,e=8.85x10-12F/m,s=16。試計(jì)算在室溫下(300K)0 r內(nèi)建電位差VD阻擋層的寬度XD。解：⑴在p⑴在p型區(qū)：pqNp0A1qyPpp在n型區(qū):n沁Nn0 DqpPnn1.6x10-19x在n型區(qū):n沁Nn0 DqpPnn1.6x10-19x3000x0.1_2-1x106(cm)所以:“KTNNKTnpV=—ln d_a=—IntPoDqn2qn2i i=0.0261n2」x/016x踴x1015.5x1013=0.306(=3)06meV（2）阻擋層厚度:p區(qū)阻擋層的厚度為:嚴(yán)rD匚N)qN1+—AA288V2x16x8.85x10-12x10-2x3061.6x10-19x3.8x1015x(1+0.183)=3.45x10-5(cm)n區(qū)阻擋層的厚度為:12=6.25x10-6(cm)2x16x8.85x10-12x10-2x=6.25x10-6(cm)1.6x10-19x2.1x1015x(1+5.53)所以阻擋層的厚度X=x+x=6.25x10-6+3.45x10-5=4.08x10-6(cm)D np實(shí)際生產(chǎn)中，制作歐姆接觸最常用的方法是（ ）A重?fù)诫s的半導(dǎo)體與金屬接觸 B輕摻雜的半導(dǎo)體與金屬接觸pn結(jié)反偏狀態(tài)下，空間電荷層的寬度隨外加電壓數(shù)值增加而（ ）。A.展寬 B.變窄C.不變在一極管中，外加反向電壓超過某一數(shù)值后，反向電流突然增大，這個(gè)電壓叫（ ）A飽和電壓 B擊穿電壓C開啟電壓真空能級(jí)和費(fèi)米能級(jí)的能值差稱為（)A功函數(shù) B親和能C電離電勢如果溫度升高，半導(dǎo)體中的電離雜質(zhì)散射概率和晶格振動(dòng)散射概率的變化分別是（）。A、變大，變大 B、變小，變小C、變小，變大 D、變大，變小接觸電勢差兩種具有不同功函數(shù)的材料相接觸后，由于兩者的費(fèi)米能級(jí)不同導(dǎo)致載流子的流動(dòng)，從而在兩者間形成電勢差，稱該電勢差為接觸電勢差。電子親和能導(dǎo)帶底的電子擺脫束縛成為自由電子所需的最小能量。解釋什么是Schottky接觸和歐姆接觸，并畫出它們相應(yīng)的I-V曲線？答：金屬與中、低摻雜的半導(dǎo)體