【MOOC】《固體與半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)》(電子科技大學(xué))章節(jié)作業(yè)中國大學(xué)慕課答案

有些題目順序不一致，下載后按鍵盤ctrl+F進(jìn)行搜索晶體結(jié)構(gòu)第一章節(jié)作業(yè)1.二維正六方晶格的基矢

，

，畫出此晶格的第一、二、三布區(qū)121

答案：【】2.由蜂窩形圖案的頂點(diǎn)所構(gòu)成的二維點(diǎn)陣（如圖所示），其兩對(duì)邊的間距為a，寫出它的布拉菲格子的基矢并求出它的倒格子基矢。1221

答案：【】3.證明體心立方格子和面心立方格子互為正、倒格子。

答案：【】4.在簡單立方的晶胞圖中畫出下列晶面和晶向：（），（），[]，[]12

答案：【】5.有一晶格的每個(gè)格點(diǎn)上有一個(gè)原子，基矢為a1=3Ai,a2=3Aj,a3=1.5A(i+j+k),其中i、j、k為笛卡爾坐標(biāo)系中x、y、z方向的單位矢量，問：（1）此晶格屬于哪種布拉菲格子？（2）原胞和晶胞的體積各等于多少？112

答案：【】晶格振動(dòng)第二章節(jié)作業(yè)1.從一維雙原子晶格的色散關(guān)系出發(fā)，當(dāng)m逐漸增大到M時(shí)，色散關(guān)系如何變化？試與一維單原子晶格色散關(guān)系進(jìn)行比較。113

答案：【】2.應(yīng)用波恩-卡門邊界條件，求由三個(gè)相同原子組成的一維布拉菲格子的振動(dòng)頻率。121

答案：【】晶體中的自由電子態(tài)第三章作業(yè)1.14.7對(duì)于晶格常數(shù)為的一維晶格，采用緊束縛近似計(jì)算電子的速度，證明在布區(qū)邊界電子的速度等于零。對(duì)于二維正方晶格（晶格常數(shù)為），證明在布區(qū)邊界電子的速度平行于邊界。

答案：【】2.14.6某晶體中電子的等能曲面是橢球面：求能量在之間的狀態(tài)數(shù)。

答案：【】3.14.5用緊束縛方法處理面心立方晶體在最近鄰近似下

態(tài)電子能帶為：并求能帶底部電子的有效質(zhì)量。

答案：【】4.14.4設(shè)一維晶體的電子能帶可以寫成：式中，是晶格常數(shù)，求：（1）能帶的寬度；（2）電子在波矢狀態(tài)時(shí)的速度；（3）能帶底部和頂部電子的有效質(zhì)量。

答案：【】5.14.2一維周期場(chǎng)中電子的波函數(shù)應(yīng)當(dāng)滿足布洛赫定理，若晶格常數(shù)是，電子波函數(shù)為：(1)

;(2)

;(3)

（是某個(gè)確定的函數(shù)）。

答案：【】6.14.1限制在邊長為的正方形中的個(gè)自由電子，電子的能量為：(1)求能量在之間的狀態(tài)數(shù)；(2)求此二維系統(tǒng)在絕對(duì)零度時(shí)的費(fèi)米能級(jí)。

答案：【】平衡狀態(tài)下的半導(dǎo)體第四章作業(yè)1.15.5若硅中施主雜質(zhì)電離能為，施主雜質(zhì)濃度分別為和時(shí)，計(jì)算：(a)

電離時(shí)，(b)

電離時(shí)，(c)

電離時(shí)，溫度為多少？

答案：【】2.15.3兩塊型硅材料，在某一溫度T時(shí)，第一塊與第二塊的電子濃度之比為

（是自然對(duì)數(shù)的底）。（1）如果第一塊材料的費(fèi)米能級(jí)在導(dǎo)帶底之下，試求出第二塊材料中費(fèi)米能級(jí)的位置；（2）求出兩塊材料中空穴濃度之比。

答案：【】3.15.2具有施主濃度、受主濃度的型半導(dǎo)體，，證明導(dǎo)帶電子濃度可以用來表示。

答案：【】4.15.1計(jì)算能量在之間單位體積中的量子態(tài)數(shù)。

答案：【】半導(dǎo)體的導(dǎo)電性第五章作業(yè)1.證明：當(dāng)

，且電子濃度

,

時(shí)，材料的電導(dǎo)率最小，并求出

的表達(dá)式。

答案：【】2.截面積為

的圓柱形純Si樣品，長1mm，接于10V的電源上，室溫下希望通過0.1A的電流，問：樣品的電阻、電導(dǎo)率分別是多少？應(yīng)摻入濃度為多少的施主？

答案：【】3.電阻率為

的p型Si樣品，試計(jì)算室溫時(shí)多數(shù)載流子和少數(shù)載流子的濃度。

答案：【】4.試計(jì)算本征硅在室溫時(shí)的電導(dǎo)率。設(shè)電子和空穴的遷移率分別為

和

，當(dāng)摻入1%的As后，設(shè)雜質(zhì)全部電離，計(jì)算其電導(dǎo)率比本征Si的電導(dǎo)率增大的倍數(shù)。

答案：【】非平衡載流子第六章作業(yè)1.設(shè)有受主濃度為

的p型硅，其本征載流子濃度為

。若載流子注入在正

區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的非平衡電子濃度為

，求空穴濃度

，并計(jì)算在處電子濃度與空穴濃度的比值

，說明是小注入還是大注入。

答案：【】2.摻施主濃度

的n型硅，由于光的照射產(chǎn)生了非平衡載流子

。試計(jì)算室溫時(shí)準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的位置，并和原來的費(fèi)米能級(jí)作比較。室溫時(shí)，

.

答案：【】3.畫出p型半導(dǎo)體在光照（小注入）前后的能帶圖，標(biāo)出原來的費(fèi)米能級(jí)和光照時(shí)的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)。

答案：【】半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)第七章作業(yè)1.18.2若，，求室溫下鍺突變p-n結(jié)的

答案：【】2.18.1正偏工作的p-n結(jié)二極管，其環(huán)境溫度為T=300K。計(jì)算：電流變?yōu)樵瓉淼?0倍時(shí)電壓的改變；電流變?yōu)樵瓉淼?00倍時(shí)電壓的改變。

答案：【】3.18.5受主濃度NA=10^17/cm3的p型鍺，室溫下功函數(shù)為多少?若不考慮表面態(tài)的影響