《半導(dǎo)體物理學(xué)》習(xí)題庫(kù)

1、1第1章思考題和習(xí)題思考題和習(xí)題1.300K時(shí)硅的晶格常數(shù)a=5.43，求每個(gè)晶胞內(nèi)所含的完整原子數(shù)和原子密度為多少？2.綜述半導(dǎo)體材料的基本特性及Si、GaAs的晶格結(jié)構(gòu)和特征。3.畫出絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體的簡(jiǎn)化能帶圖，并對(duì)它們的導(dǎo)電性能作出定性解釋。4.以硅為例，簡(jiǎn)述半導(dǎo)體能帶的形成過(guò)程。5.證明本征半導(dǎo)體的本征費(fèi)米能級(jí)Ei位于禁帶中央。6.簡(jiǎn)述遷移率、擴(kuò)散長(zhǎng)度的物理意義。7.室溫下硅的有效態(tài)密度Nc=2.81019cm3κT=0.

2、026eV禁帶寬度Eg=1.12eV，如果忽略禁帶寬度隨溫度的變化，求：（a）計(jì)算77K、300K、473K3個(gè)溫度下的本征載流子濃度。（b）300K本征硅電子和空穴的遷移率分別為1450cm2Vs和500cm2Vs，計(jì)算本征硅的電阻率是多少？8.某硅棒摻有濃度分別為1016cm3和1018cm3的磷，求室溫下的載流子濃度及費(fèi)米能級(jí)EFN的位置（分別從導(dǎo)帶底和本征費(fèi)米能級(jí)算起）。9.某硅棒摻有濃度分別為1015cm3和1017cm3的硼

3、，求室溫下的載流子濃度及費(fèi)米能級(jí)EFP的位置（分別從價(jià)帶頂和本征費(fèi)米能級(jí)算起）。10.求室溫下?lián)搅诪?017cm3的N型硅的電阻率與電導(dǎo)率。11.摻有濃度為31016cm3的硼原子的硅，室溫下計(jì)算：35試畫出正、反向PN結(jié)少子濃度分布示意圖，寫出邊界少子濃度及少子濃度分布式，并給予比較。6.用平衡PN結(jié)的凈空穴等于零的方法，推導(dǎo)出突變結(jié)的接觸電動(dòng)勢(shì)差UD表達(dá)式。7簡(jiǎn)述正反向PN結(jié)的電流轉(zhuǎn)換和傳輸機(jī)理。8何為正向PN結(jié)空間電荷區(qū)復(fù)合電流和

4、反向PN結(jié)空間電荷區(qū)的產(chǎn)生電流。9寫出正、反向電流_電壓關(guān)系表達(dá)式，畫出PN結(jié)的伏安特性曲線，并解釋pN結(jié)的整流特性特性。10推導(dǎo)硅突變結(jié)空間電荷區(qū)電場(chǎng)分布及其寬度表達(dá)式。并畫出示意圖。11推導(dǎo)線性緩變變結(jié)空間電荷區(qū)電場(chǎng)分布及其寬度表達(dá)式。并畫出示意圖。12什么叫PN結(jié)的擊穿與擊穿電壓，簡(jiǎn)述PN結(jié)雪崩擊穿與隧道擊穿的機(jī)理，并說(shuō)明兩者之間的不同之處。13如何提高硅單邊突變結(jié)的雪崩擊穿電壓？14如何提高線性緩變結(jié)的雪崩擊穿電壓？15如何減小