半导体物理与器件复习资料

非平衡载流子寿命公式：本征载流子浓度公式：

本征半导体：晶体中不含有杂质原子的材料

半导体功函数：指真空电子能级E 0与半导体的费米能级E f 之差电子>(<)空穴为n(p)型半导体，掺入的是施主(受主)杂质原子。 Pn 结击穿的的两种机制：齐纳效应和雪崩效应

载流子的迁移率扩散系数

爱因斯坦关系式两种扩散机制：晶格扩散，电离杂质扩散

迁移率受掺杂浓度和温度的影响

金属导电是由于自由电子；半导体则是因为自由电子和空穴；绝缘体没有自由移动的带电粒子，其不导电。

空间电荷区：冶金结两侧由于n 区内施主电离和p 区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。

存储时间：当pn 结二极管由正偏变为反偏是，空间电荷区边缘的过剩少子浓度由稳定值变为零所用的时间。

费米能级：是指绝对零度时，电子填充最高能级的能量位置。

准费米能级：在非平衡状度下，由于导带和介质在总体上处于非平衡，不能用统一的费米能级来描述电子和空穴按能级分布的问题，但由于导带中的电子和价带中的空穴按能量在各自能带中处于准平衡分布，可以有各自的费米能级成为准费米能级。

肖特基接触：指金属与半导体接触时，在界面处的能带弯曲，形成肖特基势垒，该势垒导放大的界面电阻值。

非本征半导体：将掺入了定量的特定杂质原子，从而将热平衡状态电子和空穴浓度不同于本征载流子浓度的材料定义为非本征半导体。简并半导体：电子或空穴的浓度大于有效状态密度，费米能级位于导带中（n 型）或价带中（p 型）的半导体。

直接带隙半导体：导带边和价带边处于k 空间相同点的半导体。

电子有效质量：并不代表真正的质量，而是代表能带中电子受外力时，外力与加速度的一个比例常熟。

雪崩击穿：由空间电荷区内电子或空穴与原子电子碰撞而产生电子--空穴对时，创建较大反偏pn 结电流的过程

1、什么是单边突变结？为什么pn 结低掺杂一侧的空间电荷区较宽？①冶金结一侧的掺杂浓度大于另一侧的掺杂浓度的pn 结；②由于pn 结空间电荷区p 区的受主离子所带负电荷与N 区的施主离子所带正电荷的量是相等的，而这两种带点离子不能自由移动的，所以空间电荷区内的低掺杂一侧，其带点离子的浓度相对较低，为了与高掺杂一侧的带电离子的数量进行匹配，只有增加低掺杂一侧的宽度。

2、为什么随着掺杂弄得的增大，击穿电压反而下降？

随着掺杂浓度的增大，杂质原子之间彼此靠的很近而发生相互影响，分离能级就会扩展成微带，会使原奶的导带往下移，造成禁带宽度变宽，不如外加电压时，能带的倾斜处隧长度Δx 变得更短，当Δx 短到一定程度，当加微小电压时，就会使p 区价带中电子通过隧道效应通过禁带而到达N 区导带，是的反响电流急剧增大而发生隧道击穿，所以。。。。。。

3、对于重掺杂半导体和一般掺杂半导体，为何前者的迁移率随温度的变化趋势不同？试加以定性分析。

对于重掺杂半导体，在低温时，杂质散射起主导作用，而晶格振动散射与一般掺杂半导体相比较影响并不大，所以这时随着温度的升高，重掺杂半导体的迁移率反而增加；温度继续增加下，晶格振动散射起主导作用，导致迁移率下降。

对于一般掺杂半导体，由于杂质浓度低，电离杂子散射基本可以忽略，其主要作用的是晶格振动散射，所以温度越高，迁移率越小。

4、漂移运动和扩散运动有什么不同？对于非简并半导体而言，迁移率和扩散系数之间满足什么关系？

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均，导致载流子从浓度高的地方向浓度低的地方定向运动。前者的推动力是外电场，后者的推动力是载流子的分布引起的。关系为：T k D 0

//εμ=

5、什么叫统计分布函数？并说明麦克斯韦-玻尔兹曼、玻色-爱因斯坦、费米狄拉克分布函数的区别？

描述大量粒子的分部规律的函数。

①麦克--滋曼分布函数：经典离子，粒子可区分，而且每个能态多容纳的粒子数没有限制。

②波色--斯坦分部函数：光子，粒子不可区分，每个能态所能容纳的粒子数没有限制。

③费米狄拉克分布函数：晶体中的电子，粒子不可分辨，而且每个量子态，只允许一个粒子。

6、画出肖特基二极管和pn 结二极管的正偏特性曲线；并说明它们之间的差别。

两个重要的区别：反向饱和电流密度的数量级，开关特性；两种器件的电流输运机构不同：pn 结中的电流是由少数载流子的扩散运动决定的，而肖特基势垒二极管中的电流是由多数载流子通过热电子发射越过内建电势差而形成的。

肖特基二极管的有效开启电压低于pn 结二极管的有效开启电压。

7、（a ）5个电子处于3个宽度都为a=12A °的三维无限深势阱中，假设质量为自由电子质量，求T=0k 时费米能级（b ）对于13个电子呢？解：对于三维无限深势阱

对于5个电子状态，对应nxnynz=221=122包含一个电子和空穴的状态 ev E F

349.2)122(261.022=++?=

对于13个电子……=323=233

ev E F 5.742)323(261.0222=++?=

8、T=300k 时，硅的实验测定值为p 0=2×104cm -3,Na=7*1015cm -3, (a)因为P 0<="" 所以该材料是n=""> 164

2100

2010125.1102)105.1(-?=??=

p i

ηη (c)n 0≥p 0 所以该材料存在施主杂质

31615160101.82510710125.1-?=?-=?∴-=cm N N N N N d d

a d 得

9、（a ）考虑T=300K 时的均匀掺杂硅pn 结，在零偏条件下，总空间电荷区的25%处在n 型区内，内建电势差为V bi =0.41v,求解：(a)硅：

（b ）

单边突变结：冶金结一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的pn 结。双极输运：由于内建电场产生了对电子和空穴的引力，因此该电厂就将过剩电子和空穴保持在各自的位置，带负点的电子和带正电的空穴以单一迁移率或或三系数一起漂移或扩散，这种现象称为双极输运。欧姆接触：金属半导体接触电阻很低，且在结两边都能形成电流的接触

迁移率：值载流子在单位电场作用下的平均漂移速度。

扩散电路;正偏pn 结内由于少子的存储效应而形成的电容。

非简并半导体：半导体中掺入一定量的杂质时，使费米能级E f 位于倒带和价带内，即的半导体kT E E kT E c

f v 33-≤≤+。

1、空间电荷区是怎样形成的。画出零偏与反偏状态下pn 结的能带图

当p 型半导体和n 型半导体紧密结合时，在其交界面附近存在载流子的浓度梯度，它会引起p 区空穴向n 区扩散，n 区的电子向p 区扩散，因此在交界面附近，p 区保留下了不能移动的带负电的电离受主，n 区留下了不能移动的带正电的电离施主，形成所谓空间电荷区。

2、什么叫本征激发？温度越高，本征激发的载流子越多，为什么？试定性说明之。

在一定温度下，价带电子获得足够的能量(≥Eg)被激发到导带成为导电电子的过程就是本征激发。其结果在半导体中出现成对的电子--

空穴对。如果温度身高，则禁带宽度变窄，跃迁所需的能量变小，将会由更多的电子被激发到导带中。

3、什么叫浅能级杂质？它们电离后有何特点？

浅能级杂质是指其杂质电离能远小于本征半导体的禁带宽度的杂质。他们电离后将成为不能移动的带正电或负点的粒子，并同时向导带提供电子或向价带提供空穴。

4、何谓杂质补偿？杂质补偿的意义何在？

当半导体中既有施主又有受主时，施主和受主将相互抵消，剩余的杂质最后电离，这就是杂志补偿，利用杂质补偿效应，可以根据需要改变半导体中某个区域的导带类型，制造各种器件

5、何谓非平衡载流子？非平衡状态与平衡状态的差异何在？

半导体处于非平衡时，附加的产生率使载流子超过热平衡载流子浓度，额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。6、什么是声子？它对半导体材料的电导起什么作用？

声子晶格振动的减正模能量量子，声子可以产生和消灭有相互作用的声子数不守恒。

)

)(1

0电子空穴t

n p t p p N C N C =

ττ

-=kT E N N n g v c i exp 2()p n n p p n p n μμμμμ+-='()p D n D n p D D D p n p

n ++='kT e D D p p n n ==μμ()

(

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ev n n n n n n n n n ma E z y x z y x z y x

2222

103122342

222

2261.010121011.9210054.12++=++=++=

---ππ ()

()

m X eN E m Xn X m N N N N e b E X cm N N cm N n N n N N n v v N N x x x N x N x x x x w x cm n v v n c p b

a b a i S n a d a i a i d a t bi d a p n n d p a p n p n n i bi μμμ4max 31631522

101058.3298.030993.0]1

)(2[1033.231077.7)0259.0/710.0exp(/3//3/1//3/1/25.025.010 5.1710.0?==∴===+=?==?=∴=∴===?==∴+==?==--- cm v E m X m X cm N cm N n N N n V V X X N N X X cm n v V GaAs p n d a i d a t bi p n d a p n i bi /1044.43974.0132.01044.21013.8)/(/3/1//3/1/108.1180.14 max 316315236?===?=?=∴?====?==---μμ

半导体物理复习试题及答案(复习资料)

半导体物理复习试题及复习资料一、选择题 1.与绝缘体相比，半导体的价带电子激发到导带所需要的能量（ B ）。 A. 比绝缘体的大 B.比绝缘体的小 C. 和绝缘体的相同 2.受主杂质电离后向半导体提供（ B ），施主杂质电离后向半导体提供（ C ），本征激发向半导体提供（ A ）。 A. 电子和空穴 B.空穴 C. 电子 3.对于一定的N型半导体材料，在温度一定时，减小掺杂浓度，费米能级会（ B ）。 A.上移 B.下移 C.不变 4.在热平衡状态时，P型半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为常数，它和（ B ）有关 A.杂质浓度和温度 B.温度和禁带宽度 C.杂质浓度和禁带宽度 D.杂质类型和温度 5.MIS结构发生多子积累时，表面的导电类型与体材料的类型（ B ）。 A.相同 B.不同 C.无关 6.空穴是( B )。 A.带正电的质量为正的粒子 B.带正电的质量为正的准粒子 C.带正电的质量为负的准粒子 D.带负电的质量为负的准粒子 7.砷化稼的能带结构是（ A ）能隙结构。

A. 直接 B. 间接 8. 将Si 掺杂入GaAs 中，若Si 取代Ga 则起（ A ）杂质作用，若Si 取代As 则起（ B ）杂质作用。 A. 施主 B. 受主 C. 陷阱 D. 复合中心 9. 在热力学温度零度时，能量比F E 小的量子态被电子占据的概率为（ D ），当温度大于热力学温度零度时，能量比F E 小的量子态被电子占据的概率为（ A ）。 A. 大于1/2 B. 小于1/2 C. 等于1/2 D. 等于1 E. 等于 10. 如图所示的P 型半导体MIS 结构的C -V 特性图中，AB 段代表（ A ），CD 段代表（B ）。 A. 多子积累 B. 多子耗尽 C. 少子反型 D. 平带状态 11. P 型半导体发生强反型的条件（ B ）。 A. ???? ??=i A S n N q T k V ln 0 B. ??? ? ??≥i A S n N q T k V ln 20 C. ???? ??=i D S n N q T k V ln 0 D. ??? ? ??≥i D S n N q T k V ln 20 12. 金属和半导体接触分为：（ B ）。 A. 整流的肖特基接触和整流的欧姆接触 B. 整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触

半导体物理与器件公式以及参数

半导体物理与器件公式以及参数 SI材料的禁带宽度为：1.12ev. 硅材料的 Ge材料的 GaAs材料的介电弛豫时间函数：瞬间给半导体某一表面增加某种载流子，最终达到电中性的时间，，其中，最终通过证明这个时间与普通载流子的寿命时间相比十分的短暂，由此就可以证明准电中性的条件。热平衡状态下半导体的费米能级，本征半导体的费米能级，重新定义的是存在过剩载流子时的准费米能级。准费米能级：半导体中存在过剩载流子，则半导体就不会处于热平衡状态，费米能级就会发生变化，定义准费米能级。用这两组公式求解问题。通过计算可知，电子的准费米能级高于，空穴的准费米能级低于，对于多子来讲，由于载流子浓度变化不大，所以准费米能级基本靠近热平衡态下的费米能级，但是对于少子来讲，少子浓度发生了很大的变化，所以费米能级有相对比较大的变化，由于注入过剩载流子，所以导致各自的准费米能级都靠近各自的价带。

过剩载流子的寿命：半导体材料：半导体材料多是单晶材料，单晶材料的电学特性不仅和化学组成相关而且还与原子排列有关系。半导体基本分为两类，元素半导体材料和化合物半导体材料。 GaAs主要用于光学器件或者是高速器件。固体的类型：无定型（个别原子或分子尺度内有序）、单晶（许多原子或分子的尺度上有序）、多晶（整个范围内都有很好的周期性），单晶的区域成为晶粒，晶界将各个晶粒分开，并且晶界会导致半导体材料的电学特性衰退。空间晶格：晶格是指晶体中这种原子的周期性排列，晶胞就是可以复制出整个晶体的一小部分晶体，晶胞的结构可能会有很多种。原胞就是可以通过重复排列形成晶体的最小晶胞。三维晶体中每一个等效的格点都可以采用矢量表示为，其中矢量，，称为晶格常数。晶体中三种结构，简立方、体心立方、面心立方。原子体密度每晶胞的原子数每晶胞的体积米勒指数，对所在平面的截距取倒数在进行通分，所有平行平面的米

半导体物理与器件课后习题

1.1 确定晶胞中的原子数：（a ）面心立方；（b ）体心立方；(c)金刚石晶格。解：（a ）面心立方： 8个拐角原子×81=1个原子 6个面原子×21=3个原子 ∴ 面心立方中共含4个原子（b ）体心立方：8个拐角原子×81=1个原子 1个中心原子 =1个原子 ∴ 体心立方中共含2个原子（c ）金刚石晶格：8个拐角原子×81=1个原子 6个面原子×2 1 =3个原子 4个中心原子 =4个原子 ∴ 金刚是晶格中共含8个原子 1.15 计算如下平面硅原子的面密度：（a ）（100），（b ）（110），（c ）（111）。解：(a):（100）平面面密度，通过把晶格原子数与表面面积相除得：面密度= () 2 8-1043.52?个原子 =214/1078.6cm 个原子? (b):(110)表面面密度= ( ) 2 8-1043.524?个原子=214/1059.9cm 个原子? (c):(111)表面面密度= () 2 8 -1043.534?个原子=214/1083.7cm 个原子? 1.19（a ）如果硅中加入浓度为2×1610/3cm 的替位硼杂质原子，计算单晶中硅原子替位的百分率。（b ）对于浓度为1510/3cm 的硼杂质原子，重新计算（a ）解：（a ）：硅原子的体密度() 3223 8-/1000.51043.58cm 个原子个原子 ?≈?= ∴ 硅原子替位百分率=0 05-0022 16 1041001000.5102?=??? （b ）同理：硅原子替位百分率=006-0022 16 10210010 00.5101?=???

3.14 图3.35所示色E-k 关系曲线表示了两种可能的价带。说明其中哪一种对应的空穴有效质量较大。为什么？解：图中B 曲线对应的空穴有效质量较大空穴的有效质量： 2 22 2*11 m k d E d p ? = 图中曲线A 的弯曲程度大于曲线B 故 B A k d E d k d E d 2 2 2222> ∴()()* *m m B p A p <

半导体复习题(带答案)

https://www.360docs.net/doc/e319040609.html,/xxzykafw/kfzy.html 半导体物理复习题一、选择题 1. 硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（ D ）P1 A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 2．关于本征半导体，下列说法中错误的是（ C ）P65 A. 本征半导体的费米能级E F =E i 基本位于禁带中线处 B. 本征半导体不含有任何杂质和缺陷 C. 本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身 D. 本征半导体的电中性条件是qn 0=qp 0 3．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。下面表达式中不等于复合率的是（ D ）P130 A. p τΔp B. ()[]dt t Δp d - C. n τΔn D. τ 1 4．下面pn 结中不属于突变结的是（ D ）P158、159 A.合金结 B.高表面浓度的浅扩散p +n 结 C.高表面浓度的浅扩散n +p 结 D. 低表面浓度的深扩散结 5.关于pn 结，下列说法中不正确的是（ C ）P158、160 A. pn 结是结型半导体器件的心脏。 B. pn 结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用。 C.平衡时，pn 结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。 D.所谓平衡pn 结指的是热平衡状态下的pn 结。 6. 对于小注入下的N 型半导体材料，下列说法中不正确的是（ B ）P128 A. 0n n <<∆ B. 0p p <<∆ C. =∆n p ∆ D. 0n p <<∆ 7.关于空穴，下列说法不正确的是（ C ）P15 A. 空穴带正电荷 B ．空穴具有正的有效质量 C ．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子 D ．半导体中电子空穴共同参与导电 8. 关于公式2i np n =，下列说法正确的是（ D ）P66、67 A.此公式仅适用于本征半导体材料 B. 此公式仅适用于杂质半导体材料 C. 此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料 D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用 9. 对于突变结中势垒区宽度D X ，下面说法中错误的是（C ）P177 A. p +n 结中n D x X ≈ B. n +p 结中p D x X ≈ C. D X 与势垒区上总电压D V V -成正比

半导体物理与器件第三版)课后练习题含答案

半导体物理与器件第三版课后练习题含答案 1. 对于p型半导体和n型半导体，请回答以下问题： a. 哪些原子的掺入能够形成p型半导体？掺入三价元素（如硼、铝等）能够形成p型半导体。 b. 哪些原子的掺入能够形成n型半导体？掺入五价元素（如磷、砷等）能够形成n型半导体。 c. 请说明掺杂浓度对于导电性有何影响？掺杂浓度越高，导电性越强。因为高浓度的杂质能够带来更多的杂质离子和电子，从而提高了载流子浓度，增强了半导体的导电性。 d. 在p型半导体中，哪些能级是占据态，哪些是空的？在p型半导体中，价带能级是占据态，而导带能级是空的。 e. 在n型半导体中，哪些能级是占据态，哪些是空的？在n型半导体中，导带能级是占据态，而价带能级是空的。 2. 硅p-n结的温度系数是大于零还是小于零？请解释原因。硅p-n结的温度系数是负的。这是因为在给定的工作温度下，少子寿命的下降速率与载流子浓度的增长速率之间存在一个平衡。当温度升高时，载流子浓度增长的速率加快，因而少子寿命下降的速率也会变大。这一现象会导致整体导电性下降，即硅p-n结中的电流减少。因此，硅p-n结的温度系数为负。

3. 在半导体器件中，为什么p-n结击穿电压很重要？请简要解释。 p-n结击穿电压是指在一个p-n结器件中施加的足以导致电流大幅增加的电压。在普通的工作条件下，p-n结是一个非导电状态，而电流仅仅是由热激发和少数载流子扩散引起。但是，当施加的电压超过了击穿电压时，大量的载流子会被电流激发和扩散，从而导致电流剧增，从而损坏器件或者破坏电路的运行。因此，掌握p-n结的击穿电压非常重要，可以保证器件稳定和电路的可靠性。

半导体物理与器件复习

一、选择填空 1. 非平衡载流子寿命公式 ()τt e p t p -∆=∆0 2. 本征载流子浓度公式 83p ]ex p[])(ex p[2kT E N N kT E E N N n g v c v c v c i -=--= ])(exp[0kT E E N n n Fi c c i --== i n 为本征半导体中电子浓度，g E 为禁带宽度 3. 本征半导体概念把晶体中不含有杂质原子的材料定义为本征半导体。89p （纯净的单晶半导体称为本征半导体 87p ） 4. 半导体功函数概念：功函数是指真空电子能级E 0与半导体的费米能级E F 之差。 5. 单位晶胞中原子占据的百分比，原子的数目 6. N 型半导体，P 型半导体的概念 P87 N 型半导体：由于施主杂质原子增加导带电子，但并不产生价带空穴，此时的半导体称为N 型半导体； P 型半导体：受主杂质原子能在价带中产生空穴，但不在导带中产生电子，我们称这种半导体为P 型半导体。 7. 载流子的迁移率和扩散系数，爱因斯坦关系式，影响载流子的迁移率的因素，两种散射机制影响迁移率的主要因素有能带结构（载流子有效质量）、温度和各种散射机构。两种散射:晶格散射（声子散射）和电离杂质能散射。 8. PN 结击穿的类型，机制：P186雪崩击穿齐纳击穿 9.金属、半导体、绝缘体的本质区别，半导体的几种类型绝缘体的电阻率非常大，而与之对应的电阻率则非常小，其本质是没有用来形成漂移电流的粒子，绝缘体的带隙能量Eg 通常为3.5~6eV . 半导体的电阻率是可调的，它可以变化几个数量级，其带隙能量大约为1eV . 金属具有非常底的电阻率，金属材料表现出很高的电导率（能带图P60）二、名词解释和简答题 1. 空间电荷区：冶金结两侧由于n 区内施主电离和p 区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。 193p 存储时间：当pn 结二极管由正偏变为反偏时，空间电荷区边缘的过剩少子浓度由稳态值变成零所用的时间。 231p

半导体物理与器件复习资料

半导体物理与器件复习资料非平衡载流子寿命公式：本征载流子浓度公式：本征半导体：晶体中不含有杂质原子的材料半导体功函数：指真空电子能级E 0与半导体的费米能级E f 之差电子>(<)空穴为n(p)型半导体，掺入的是施主(受主)杂质原子。 Pn 结击穿的的两种机制：齐纳效应和雪崩效应载流子的迁移率扩散系数爱因斯坦关系式两种扩散机制：晶格扩散，电离杂质扩散迁移率受掺杂浓度和温度的影响金属导电是由于自由电子；半导体则是因为自由电子和空穴；绝缘体没有自由移动的带电粒子，其不导电。空间电荷区：冶金结两侧由于n 区内施主电离和p 区内受主电离而形成的带净正电与负电的区域。存储时间：当pn 结二极管由正偏变为反偏是，空间电荷区边缘的过剩少子浓度由稳定值变为零所用的时间。费米能级：是指绝对零度时，电子填充最高能级的能量位置。准费米能级：在非平衡状度下，由于导带和介质在总体上处于非平衡，不能用统一的费米能级来描述电子和空穴按能级分布的问题，但由于导带中的电子和价带中的空穴按能量在各自能带中处于准平衡分布，可以有各自的费米能级成为准费米能级。肖特基接触：指金属与半导体接触时，在界面处的能带弯曲，形成肖特基势垒，该势垒导放大的界面电阻值。非本征半导体：将掺入了定量的特定杂质原子，从而将热平衡状态电子和空穴浓度不同于本征载流子浓度的材料定义为非本征半导体。简并半导体：电子或空穴的浓度大于有效状态密度，费米能级位于导带中（n 型）或价带中（p 型）的半导体。直接带隙半导体：导带边和价带边处于k 空间相同点的半导体。电子有效质量：并不代表真正的质量，而是代表能带中电子受外力时，外力与加速度的一个比例常熟。

《半导体物理与器件》教学大纲

《半导体物理与器件》教学大纲课程类别：专业方向课程性质：必修英文名称：Semiconductor Physics and Devices 总学时：48 讲授学时：48 学分： 3 先修课程：量子力学、统计物理学、固体物理学等适用专业：应用物理学(光电子技术方向) 开课单位：物理科学与技术学院一、课程简介本课程是应用物理学专业(光电子技术方向)的一门重要专业方向课程。通过本课程的学习，使学生能够结合各种半导体的物理效应掌握常用和特殊半导体器件的工作原理，从物理角度深入了解各种半导体器件的基本规律。获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力，为开展课题设计和独立解决实际工作中的有关问题奠定一定的基础。二、教学内容及基本要求第一章：固体晶格结构（4学时）教学内容： 1.1半导体材料 1.2固体类型 1.3空间晶格 1.4原子价键 1.5固体中的缺陷与杂质 1.6半导体材料的生长教学要求： 1、了解半导体材料的特性, 掌握固体的基本结构类型； 2、掌握描述空间晶格的物理参量, 了解原子价键类型； 3、了解固体中缺陷与杂质的类型； 4、了解半导体材料的生长过程。授课方式：讲授第二章：量子力学初步（4学时）教学内容： 2.1量子力学的基本原理 2.2薛定谔波动方程 2.3薛定谔波动方程的应用 2.4原子波动理论的延伸教学要求： 1、掌握量子力学的基本原理，掌握波动方程及波函数的意义； 2、掌握薛定谔波动方程在自由电子、无限深势阱、阶跃势函数、矩形势垒中应用； 3、了解波动理论处理单电子原子模型。授课方式：讲授第三章：固体量子理论初步（4学时）

半导体物理与器件课后习题2

习题2 3.14 图3.35所示色E-k 关系曲线表示了两种可能的价带。说明其中哪一种对应的空穴有效质量较大。为什么？解：图中B 曲线对应的空穴有效质量较大空穴的有效质量： 2222* 11m k d E d p ?= 图中曲线A 的弯曲程度大于曲线B 故 B A k d E d k d E d 222222> ∴()()* * m m B p A p < 3.16 图3.37所示为两种不同半导体材料导带中电子的E-k 关系抛物线，试确定两种电子的有效质量（以自由电子质量为单位）。解：E-k 关系曲线k=0附近的图形近似于抛物线故有：*2 m 2k n C E E =- 由图可知 0=C E ①对于A 曲线

有()0.55me kg 104.97 1006.107.01011.010055.12k m 3119-2 10-234-22*≈?=????? ?????==-E A n ）（ ②对于B 曲线有 ()0.055me kg 104.97 1006.17.01011.010055.12k m 3219-2 10-234-22*≈?=????? ?????==-E B n ）（ 3.20 硅的能带图3.23b 所示导带的最小能量出现在[100]方向上。最小值附近一维方向上的能量可以近似为 )(c o s 010k k E E E --=α 其中0k 是最小能量的k 值。是确定0k k =时的粒子的有效质量。解：导带能量最小值附近一维方向上的能量 )(cos 010k k E E E --=α )(cos 012222k k E k d E d -=∴αα 当0k k =时 1)(cos 0=-k k α； 12222E k d E d α= 又2222*1m 1k d E d n = ∴0k k =时粒子的有效质量为：122 *m E n α = 3.24 试确定T=300K 时GaAs 中T E E k -v v 和之间的总量子态数量。

半导体光电子器件复习总结

半导体光电子器件课程梳理 Chap 1 绪论 1. 半导体激光器的发展第一发展阶段——同质结构注入型激光器（二十世纪60年代初）特点：对注入的载流子和光场没有限制，阈值电流密度高，只能在液氮和脉冲状态下工作第二发展阶段——单异质结注入型激光器（二十世纪60年代末）特点：利用异质结提供的势垒把注入电子限制在GaAS P-n结的结区内，降低阈值电流密度第三发展阶段——双异质结注入型激光器（二十世纪70年代初）特点：1）窄带隙的有源区两侧的宽带隙材料对注入的载流子有限制作用； 2）有源区为高折射率材料，两侧包层是低折射率材料，形成的光波导能够将光场的大部分限制在有源区内，从而减小阈值电流密度。第四发展阶段——量子阱激光器（二十世纪80年代初）半导体物理研究的深入及晶体外延生长技术的发展（包括分子外延MBE，金属有机化学气相沉积MOCVD和化学束外延CBE），使得量子阱半导体激光器研制成功。 2. 半导体激光器的特点 ?小而轻、转换效率高、省电、寿命长； ?制造工艺与电子器件和集成电路工艺兼容，便于实现单片光电集成； ?半导体激光器的激射功率和频率可直接调制； ?激射波长范围宽。 3. 半导体激光器的应用光通讯、光存储、固体激光器的泵浦源、激光器武器、3D显示 4. LEDs 的应用交通指示、照明、背光源、屏幕显示、投影仪光源、汽车、医疗、闪光灯、栽培、防伪。 Chap 2 异质结半导体异质结的定义：由两种基本物理参数不同的半导体单晶材料形成的晶体界面（过渡层）。 1.异质结的能带图（1）pN异质结的能带图

φ-功函数，χ-电子亲和势尖峰的位置与pN结两边的掺杂浓度有关：p区掺杂比N区多时，尖峰位于势垒的顶端，称为高势垒尖峰；p区掺杂比N区少时，尖峰位于势垒的根部，称为低势垒尖峰（2）nN同型异质结的能带图 2. 异质结的参数平衡态下内建电场强度耗尽区内电中性条件内建电势差内建电势差分配比故

半导体物理(微电子器件基础)知识点总结

第一章 ●能带论：单电子近似法争论晶体中电子状态的理论 ●金刚石构造：两个面心立方按体对角线平移四分之一闪锌矿 ●纤锌矿：两类原子各自组成的六方排列的双原子层积存而成〔001〕面ABAB 挨次积存●禁带宽度：导带底与价带顶之间的距离脱离共价键所需最低能量 ●本征激发：价带电子激发成倒带电子的过程 ●有效质量〔意义〕：概括了半导体内的势场作用，使解决半导体内电子在外力作用下运动规律时，可以不涉及半导体内部势场作用 ●空穴：价带中空着的状态看成是带正电的粒子 ●准连续能级：由于N 很大，每个能带的能级根本上可以看成是连续的 ●重空穴带：有效质量较大的空穴组成的价带 ●窄禁带半导体：原子序数较高的化合物 ●导带：电子局部占满的能带，电子可以吸取能量跃迁到未被占据的能级 ●价带：被价电子占满的满带 ●满带：电子占满能级 ●半导体合金：IV 族元素任意比例熔合 ●能谷：导带微小值 ●本征半导体：完全不含杂质且无晶格缺陷的纯洁半导体 ●应变半导体：经过赝晶生长生成的半导体 ●赝晶生长：晶格失配通过合金层的应变得到补偿或调整，获得无界面失配位错的合金层的生长模式 ●直接带隙半导体材料就是导带最小值〔导带底〕和满带最大值在k 空间中同一位置 ●间接带隙半导体材料导带最小值〔导带底〕和满带最大值在k 空间中不同位置 ● 允带：允许电子能量存在的能量范围. ●同质多象体：一种物质能以两种或两种以上不同的晶体构造存在的现象其次章 ●替位杂质：杂质原子取代晶格原子而位于晶格点处。 ●间隙杂质：杂质原子位于晶格的间隙位置。 ●杂质浓度：单位体积中的杂质原子数。 ●施主〔N 型〕杂质：释放束缚电子，并成为不行动正电荷中心的杂质。 ●受主〔P 型〕杂质：释放束缚空穴，并成为不行动负电荷中心的杂质。

《半导体物理与器件》课程教学大纲

《半导体物理与器件》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：半导体物理与器件英文名称：Semiconductor Physics and Devices 二、课程代码及性质专业选修课程三、学时与学分总学时：40 学分：2.5 四、先修课程《量子力学》、《统计物理》、《固体物理》、《电路原理》五、授课对象本课程面向功能材料专业学生开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是功能材料专业的选修课之一，其教学目的包括： 1、能够应用物理、化学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂半导体物理与器件相关工程问题，获得有效结论。 2、掌握半导体物理与器件相关问题的特征，以及解决复杂工程问题的方法。 3、掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法；具备应用各类文献、信息及资料进行半导体物理与器件领域工程实践的能力。 4、了解半导体物理与器件的专业特征、学科前沿和发展趋势，正确认识本专业对于社会发展的重要性。 5、了解半导体物理与器件领域及其相关行业的国内外的技术现状，具有较强的业务沟通能力与竞争能力。表1 课程目标对毕业要求的支撑关系

七、教学重点与难点课程重点：（1）掌握能带理论以及从能带理论的角度分析半导体的导电机制；熟悉半导体中电子的状态及其运动规律；熟悉实际半导体中的杂质和缺陷的种类、性质及其作用；掌握并且会计算热平衡状态下载流子的浓度问题以及非平衡载流子的概念、产生及其随时间的演化规律（寿命问题）；掌握载流子的几种输运机制。（2）理解和熟悉PN结及其能带图；掌握PN结的电流-电压特性以及电容-电压特性；熟悉PN结的三种击穿机理；理解和掌握PN结二极管的工作原理。（3）在对PN结二极管工作原理分析的基础上，学会将此分析进行合理的拓宽，即从单结/两端二极管发展到双结/三端晶体管；掌握双极型晶体管（BJT）的基本概念、符号的定义、工作原理的定性分析以及关键的关系表达式等。（4）系统地了解和掌握MOSFET的基本工作原理与物理机制；掌握MOSFET器件的主要结构形式、工作特性和有关的物理概念；熟悉MOSFET的电容-电压特性、伏-安特性及其交流效应，并能掌握主要参数和特性的分析与计算方法；了解半导体器件制备的方法、过程及几个器件制备的实例。（5）重点学习的章节内容包括：第一章“半导体材料的基本性质”（8学时）、第二章“PN结机理与特性”（8学时）、第三章“双极型晶体管”（10学时）、第四章“MOS场效应晶体管”（10学时）。课程难点：（1）通过本课程的学习，掌握与半导体相关的基本物理概念和基本规律

半导体物理与器件习题

第一章固体晶格结构 1．如图是金刚石结构晶胞，若a 是其晶格常数，则其原子密度是。 2．所有晶体都有的一类缺陷是：原子的热振动，另外晶体中常的缺陷有点缺陷、线缺陷。 3．半导体的电阻率为10-3～109Ωcm 。 4．什么是晶体？晶体主要分几类？ 5．什么是掺杂？常用的掺杂方法有哪些？答：为了改变导电性而向半导体材料中加入杂质的技术称为掺杂。常用的掺杂方法有扩散和离子注入。 6．什么是替位杂质？什么是填隙杂质？ 7．什么是晶格？什么是原胞、晶胞？第二章量子力学初步 1．量子力学的三个基本原理是三个基本原理能量量子化原理、波粒二相性原理、不确定原理。 2．什么是概率密度函数？ 3．描述原子中的电子的四个量子数是：、、、。第三章固体量子理论初步 1．能带的基本概念 ⏹ 能带（energy band ）包括允带和禁带。 ⏹ 允带（allowed band ）：允许电子能量存在的能量范围。 ⏹ 禁带（forbidden band ）：不允许电子存在的能量范围。 ⏹ 允带又分为空带、满带、导带、价带。 ⏹ 空带（empty band ）：不被电子占据的允带。 ⏹ 满带（filled band ）：允带中的能量状态（能级）均被电子占据。导带：有电子能够参与导电的能带，但半导体材料价电子形成的高能级能带通常称为导带。价带:由价电子形成的能带，但半导体材料价电子形成的低能级能带通常称为价带。 2．什么是漂移电流？漂移电流：漂移是指电子在电场的作用下的定向运动，电子的定向运动所产生的电流。 3．什么是电子的有效质量？晶格中运动的电子，在外力和内力作用下有：Ｆ总＝Ｆ外＋Ｆ内=ma, m 是粒子静止的质量。Ｆ外=m*n a, m*n 称为电子的有效质量。 4．位于能带底的电子，其有效质量为正，位于能带顶电子，其有效质量为负。 5．在室温T=300K ， Si 的禁带宽度：Eg=1.12eV Ge 的禁带宽度：Eg=0.67eV GaAs 的禁带宽度：Eg=1.43eV Eg 具有负温度系数，即T 越大，Eg 越小； Eg 反应了，在相同温度下，Eg 越大，电子跃迁到导带的能力越弱。 6．在热平衡状态下，晶体中的电子在不同能量的量子态上统计分布几率是一定的，电子遵循费米统计律，电子的费米分布函数是：费米能级E F 和温度、半导体材料的导电类型、杂质的含量有关。处于热平衡状态的系统有统一的费米能级。因此，在温度不很高时，能量大于费米能级的量子态基本没有被电子占据，而能量小于费米能级的量子态基本上为电子所占据；而电子占据费米能级的几率在各种温度下总是１/2. 费米能级标志了电子填充能级的水平，比E F 高的量子态，基本为空，而比E F 底的量子态基本上全被电子所占满.这样费米能级 E F 就成为量子态是否被电子占据的分界线： 1) 能量高于费米能级的量子态基本是空的； 2) 能量低于费米能级的量子态基本是满的； ) ex p(11 )(0T k E E E f F -+=

半导体物理与器件基础知识

9金属半导体与半导体异质结一、肖特基势垒二极管欧姆接触：通过金属-半导体的接触实现的连接。接触电阻很低。金属与半导体接触时，在未接触时，半导体的费米能级高于金属的费米能级，接触后，半导体的电子流向金属，使得金属的费米能级上升。之间形成势垒为肖特基势垒。在金属与半导体接触处，场强达到最大值，由于金属中场强为零，所以在金属——半导体结的金属区中存在表面负电荷。影响肖特基势垒高度的非理想因素：肖特基效应的影响，即势垒的镜像力降低效应。金属中的电子镜像到半导体中的空穴使得半导体的费米能级程下降曲线。附图：

电流——电压关系：金属半导体结中的电流运输机制不同于pn结的少数载流子的扩散运动决定电流，而是取决于多数载流子通过热电子发射跃迁过内建电势差形成。附肖特基势垒二极管加反偏电压时的I-V曲线：反向电流随反偏电压增大而增大是由于势垒降低的影响。肖特基势垒二极管与Pn结二极管的比较：1.反向饱和电流密度（同上），有效开启电压低于Pn结二极管的有效开启电压。2.开关特性肖特基二极管更好。应为肖特基二极管是一个多子导电器件，加正向偏压时不会产生扩散电容。从正偏到反偏时也不存在像Pn结器件的少数载流子存储效应。二、金属-半导体的欧姆接触

附金属分别与N型p型半导体接触的能带示意图三、异质结：两种不同的半导体形成一个结小结：1.当在金属与半导体之间加一个正向电压时，半导体与金属之间的势垒高度降低，电子很容易从半导体流向金属，称为热电子发射。

2.肖特基二极管的反向饱和电流比pn结的大，因此达到相同电流时，肖特基二极管所需的反偏电压要低。 10双极型晶体管双极型晶体管有三个掺杂不同的扩散区和两个Pn结，两个结很近所以之间可以互相作用。之所以成为双极型晶体管，是应为这种器件中包含电子和空穴两种极性不同的载流子运动。一、工作原理附npn型和pnp型的结构图发射区掺杂浓度最高，集电区掺杂浓度最低

半导体物理基础复习

m0=9.109 382 15(45) × 10^(-31) kg K B T=0.026eV (T=300K) 〔33〕×10^〔-34〕J·s K B=1.3806488(13)×10^-23J/K Chapter 1 1.熟悉常见的半导体的三种晶体构造，并理解他们的解离特性并标注闪锌矿构造〔如GaAs〕原子坐标。 1)金刚石构造：硅、锗；以共价键结合的正四面体，通过4个顶角原子又组成4个正四面体，这样的累积形成了金刚石型构造；由两个面心立方构造套构而成；每个晶胞中的原子个数：8 每个原子坐标：(000)，(½ 0 ½), (0 ½½), (½½ 0), (¼¼¼), (¾¾¼), (¼¾¾), (¾¼¾) 近邻原子数或配位数：4 2)闪锌矿 GaAs、InP、ZnSe、CdTe 每个晶胞中的原子个数？8 每个原子坐标：(000)As，(½ 0 ½)As, (0 ½½)As, (½½ 0)As, (¼¼¼)Ga, (¾¾¼)Ga, (¼¾¾)Ga, (¾¼¾)Ga 近邻原子数或配位数：4(四面体构造) 3)纤锌矿〔六方晶系〕 GaN、ZnO

纤锌矿构造也由两个密排六方构造套构而成？每个晶胞中的原子个数：12 原胞如何？每个原胞中的原子个数？每个原胞中的原子坐标： (000)Ga，(1/3 2/3 1/2)Ga, (0 0 5/8)N, (1/3 2/3 1/8)N 晶格常数a和c(对GaN，a=0.3189 nm, c=0.5185 nm) 2.计算金刚石和闪锌矿构造的原子体密度〔：晶胞晶格常数为〕 3.计算半导体Si的〔001〕、〔110〕和〔111〕晶面的原子面密度〔晶格常数〕 4.GaN纤锌矿构造的晶胞和原胞内各分别有多少个原子？ 5.闪锌矿构造的极性方向为<001>晶向，纤锌矿构造的极性方向为<0001> 6.半导体的解离特性除了与晶面之间的键密度有关，还与成键性质有关 7.晶格缺陷的种类 Chapter 2 ●能带导电性：能带中的能态被电子局部占据时，外电场可使电子的运动状态发生改变，从而产生导电性。 ●能带论：电子能量发生变化的结果是电子从一个能态跃迁到另一个能态(满带：不导电，半满带：导电)；禁带宽度或带隙：Eg；禁带大小将直接影响固体的导电性。 ●能带形成；金属、半导体和绝缘体的能带区别 ●常说晶体中的电子是以一个被调幅的平面波在晶体中传播 ●布里渊区的重要性在于：周期性介质中的所有布洛赫波或能量可在此空间中完全确定。 ●能带顶附近的电子总能量小于势能，则意味着动能为负值，也就是曲线曲率为负值，有效质量为负值，似乎不合常理。换句话说：负的有效质量会导致

半导体物理与器件答案

半导体物理与器件答案半导体物理与器件答案篇一：半导体物理习题及答案复习思索题与自测题第一章 1. 原子中的电子和晶体中电子受势场作用状况以及运动状况有何不同, 原子中内层电子和外层电子参加共有化运动有何不同。答：原子中的电子是在原子核与电子库伦互相作用势的束缚作用下以电子XX的形式存在，没有一个固定的轨道；而晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子，在晶体周期性势场中运动。当原子相互靠近结成固体时，各个原子的内层电子仍旧组成围绕各原子核的封闭壳层,和孤立原子一样;然而，外层价电子则参加原子间的互相作用，应当把它们看成是属于整个固体的一种新的运动状态。组成晶体原子的外层电子共有化运动较强，其行为与自由电子相像，称为准自由电子，而内层电子共有化运动较弱，其行为与孤立原子的电子相像。 2.描述半导体中电子运动为什么要引入有效质量的概念, 用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性。答：引进有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用，使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时，可以

不涉及半导体内部势场的作用。惯性质量描述的是真空中的自由电子质量，而不能描述能带中不自由电子的运动，通常在晶体周期性势场作用下的电子惯性运动，成为有效质量 3.一般来说, 对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此，为什么？答：不是，能级的宽窄取决于能带的疏密程度，能级越高能带越密，也就是越窄；而禁带的宽窄取决于掺杂的浓度，掺杂浓度高，禁带就会变窄，掺杂浓度低，禁带就比较宽。 4.有效质量对能带的宽度有什么影响，有人说:有效质量愈大,能量密度也愈大,因此能带愈窄. 是否如此，为什么？答：有效质量与能量函数对于K的二次微商成反比，对宽窄不同的各个能带，1〔k〕随k的改变状况不同，能带越窄，二次微商越小，有效质量越大，内层电子的能带窄，有效质量大；外层电子的能带宽，有效质量小。 5.简述有效质量与能带结构的关系；答：能带越窄，有效质量越大，能带越宽，有效质量越小。 6.从能带底到能带顶,晶体中电子的有效质量将如何改变？外场对电子的作用效果有什么不同；答：在能带底附近，电子的有效质量是正值，在能带顶附近，电子的有效质量是负值。在外电F 作用下，电子的波失K不断转变，f?hdk,其改变率与外力成

半导体物理复习要点答案

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正电达到热平衡后两者的费米能级相等。 2。半导体硅的价带极大值位于k空间第一布里渊区的中央，其导带极小值位于【100】方向上距布里渊区边界约0.85倍处，因此属于间接带隙半导体。 3。晶体中缺陷一般可分为三类:点缺陷，如空位间隙原子；线缺陷，如位错；面缺陷，如层错和晶粒间界. 4。间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为弗仓克耳缺陷 ;形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为肖特基缺陷。 5．浅能级杂质可显著改变载流子浓度; 深能级杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心。 6。硅在砷化镓中既能取代镓而表现为施主能级，又能取代砷而表现为受主能级，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，可产生氧空位，从而可获得 n型 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1/2 ，高于费米能级2kT能级处的占据概率为 1/1+exp （2) 。 9．本征半导体的电阻率随温度增加而单调下降，杂质半导体的电阻率随温度增加，先下降然后上升至最高点 ,再单调下降。 10．n型半导体的费米能级在极低温（0K)时位于导带底和施主能级之间中央处,随温度升高，费米能级先上升至一极值，然后下降至本征费米能级 . 11。硅的导带极小值位于k空间布里渊区的【100】

方向。 12。受主杂质的能级一般位于价带顶附近。 13。有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用。 14。间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为弗仓克耳缺陷。 15。除了掺杂，引入缺陷也可改变半导体的导电类型。 16. 回旋共振是测量半导体内载流子有效质量的重要技术手段。 17. PN结电容可分为势垒电容和扩散电容两种。 18. PN结击穿的主要机制有雪崩击穿、隧道击穿和热击穿. 19. PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是正向电压电压。 20.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢k的二阶导数 ,引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的内部势场的作用。 21。从能带角度来看，锗、硅属于间接带隙半导体，而砷化稼属于直接带隙半导体,后者有利于光子的吸收和发射。 22．除了掺杂这一手段, 通过引入引入缺陷也可在半导体禁带中引入能级，从而改变半导体的导电类型。 23。半导体硅导带底附近的等能面是沿【100】方向的旋转椭球大于在短轴方向（横向）有面，载流子在长轴方向（纵向）有效质量m l 效质量m 。 t 24.对于化学通式为MX的化合物半导体，正离子M空位一般表现为受主杂质，正离子M为间隙原子时表现为施主杂质。 25. 半导体导带中的电子浓度取决于导带的状态密度（即量子态按能量如何分布)和费米分布函数（即电子在不同能量

半导体物理与器件第四版答案

半导体物理与器件第四版答案【篇一：半导体物理第五章习题答案】 >1. 一个n型半导体样品的额外空穴密度为1013cm-3，已知空穴寿命为100?s，计算空穴的复合率。解：复合率为单位时间单位体积内因复合而消失的电子-空穴对数，因此 1013 u1017cm?3?s ?6 10010 2. 用强光照射n型样品，假定光被均匀吸收，产生额外载流子，产生率为gp，空穴寿命为?，请①写出光照开始阶段额外载流子密度随时间变化所满足的方程；②求出光照下达到稳定状态时的额外载流子密度。解：⑴光照下，额外载流子密度?n=?p，其值在光照的开始阶段随时间的变化决定于产生和复合两种过程，因此，额外载流子密度随时间变化所满足的方程由产生率gp和复合率u的代数和构成，即 d(?p)?p gp dt d(?p) 0，于是由上式得⑵稳定时额外载流子密度不再随时间变化，即 dt ppp0gp 3. 有一块n型硅样品，额外载流子寿命是1?s，无光照时的电阻率是10??cm。今用光照射该样品，光被半导体均匀吸收，电子-空穴对的产生率是1022/cm3?s，试计算光照下样品的电阻率，并求电导中少数载流子的贡献占多大比例？解：光照被均匀吸收后产生的稳定额外载流子密度 pngp10221061016 cm－3 取?n?1350cm2/(v?s)，?p?500cm/(v?s)，则额外载流子对电导率的贡献 2 pq(?n??p)?1016?1.6?10?19?(1350?500)?2.96 s/cm 无光照时?0? 1

0.1s/cm，因而光照下的电导率 0?2.96?0.1?3.06s/cm 相应的电阻率 ?? 1 1 0.33cm 3.06 少数载流子对电导的贡献为：?p?pq?p??pq?p?gp?q?p 代入数据：?p?(p0??p)q?p??pq?p?1016?1.6?10?19?500?0.8s/cm ∴ p0 0.8 0.2626﹪ 3.06 即光电导中少数载流子的贡献为26﹪ 4.一块半导体样品的额外载流子寿命? =10?s，今用光照在其中产生非平衡载流子，问光照突然停止后的20?s时刻其额外载流子密度衰减到原来的百分之几？解：已知光照停止后额外载流子密度的衰减规律为 p(t)p0e 因此光照停止后任意时刻额外载流子密度与光照停止时的初始密度之比即为 t??p(t) e p0 t 当t?20?s?2?10?5s时 20??p(20) e10e20.13513.5﹪ ?p0 5. 光照在掺杂浓度为1016cm-3的n型硅中产生的额外载流子密度为?n=?p= 1016cm-3。计算无光照和有光照时的电导率。解：根据新版教材图4-14（a）查得nd=1016cm-3的n型硅中多子迁移率 n1100cm2/(vs)

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《半导体物理与器件》课程教学大纲

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半导体物理与器件基础知识

半导体物理基础复习

半导体物理与器件答案

半导体物理复习要点答案

半导体物理与器件第四版答案