第五章 非平衡载流子 布置作业解答

刘恩科版的《半导体物理》课后习题答案

第五章 非平衡载流子

13-31、在一个n 型锗样品中,过剩空穴浓度为10cm , 空穴的寿命为100μm ,计算空穴的复合

率。 1013cm -3

解:U ===1011/(cm 3⋅μs ) τ100μs p

4、一块半导体材料的寿命τ=10μs ,光照在材料中会产生非平衡载流子,试求光照突然停止20μs 后,其中非平衡载流子将衰减到原来的百分之几? -t -20μs

10μs 解: p (t ) =( p ) 0e τ=( p ) 0e =( p ) 0=13.5%( p ) 0 e 2

6、画出p 型半导体在光照(小注入)前后的能带图,标出原来的费米能级和光照时的准费米能级。

7、掺施主浓度N D =1015cm -3的n 型硅,由于光的照射产生了非平衡载流子

。试计算这种情况下准费米能级的位置,并和原来的费米能级作比较。 n = p =1014cm -3

解:光照前,室温下,半导体处于过渡区,杂质全部电离,本征激发还未开始(可忽略),

n i 2

第五章 非平衡载流子 布置作业解答

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第五章 非平衡载流子 布置作业解答

n 0=N D =10cm , p 0=n 015-3n 0过渡区E F =E i +k 0T ln() =E i +0.026ev ⨯ln() =E i +0.289ev n i 1.5⨯1010cm -3

光照,小注入后:

n 1015cm -3+1014cm -3

E =E i +k 0T ln =E i +0.026ev ⨯ln() =E i +0.291ev 10-3n i 1.5⨯10cm n

F

p 2.25⨯105cm -3+1014cm -3

E =E i +k 0T ln =E i +0.026ev ⨯ln() =E i +0.229ev n i 1.5⨯1010cm -3p F

n p 即E F 在原费米能级E F 上面0.002ev 处,E F 在原费米能级E F 下面0.06ev 处。

16-310、一块n 型硅内有10cm 的金原子,试求它在小注入时的寿命。若一块p 型硅内也掺有

16-310cm 的金原子,它在小注入时的寿命又是多少?(室温下)

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