半导体物理综合练习题(3)参考答案

1、晶格常数2.5?的一维晶格，当外加102V/m和107V/m电场时,试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需时间。（1?=10nm=10-10m）

2、指出下图中各表示的是什么半导体?

3、如图所示，解释一下n0~T关系曲线。

４、若费米能EF=5eV，利用费米分布函数计算在什么温度下电子占据E=5.5eV能级的概率为１％。并计算在该温度下电子分布概率0.9~0.1所对应的能量区间。

５、两块n型硅材料,在某一温度T时，第一块与第二块的电子密度之比为n1/n2=e（e是自然对数的底）

（１）如果第一块材料的费米能级在导带底之下３k0T，试求出第二块材料中费米能级的位置； （２）求出两块材料中空穴密度之比p1/p2。

6、硼的密度分别为NA1和NA2(NA1>NA2)的两个硅样品，在室温条件下: （１）哪个样品的少子密度低? （２）哪个样品的EF离价带顶近?

（３）如果再掺入少量的磷(磷的密度N`D< NA2)，它们的EF如何变化?

7、现有三块半导体硅材料，已知在室温下(３００K)它们的空穴浓度分别为p01=2.25×1016cm-3、 p02=1.5×1010cm-3 、p03=2.25×104cm-3。

（１）分别计算这三块材料的电子浓度n01 、n02、 n03； （２）判别这三块材料的导电类型；

（３）分别计算这三块材料的费米能级的位置。

８、室温下，本征锗的电阻率为47Ω·cm，试求本征载流子浓度。若掺入锑杂质，使每106个锗原子中有一个杂质原子,计算室温下电子浓度和空穴浓度。设杂质全部电离。锗原子的浓度为4.4×1022/cm3，

试求该掺杂锗材料的电阻率。设μn=3600cm2/(V·s)，μp=1700cm2/(V·s)且认为不随掺杂而变化。ni=2.5×1013cm-3。

９、在半导体锗材料中掺入施主杂质浓度ND=1014cm-3，受主杂质浓度NA=7×1013cm-3，设室温本下本征锗材料的电阻率为ρi=60Ω·cm，假设电子和空穴的迁移率分别为μn=3800cm2/(V·s)，μp=1800cm2/(V·s)，若流过样品的电流密度为52.3mA/cm2，求所施加的电场强度。

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