第七章习题 7.1说明类氢杂质能级以及电离能的物理意义,为什么受主能级,施主能级分别位 于价带之上或导带之下。 72在半导体中,空穴往往比电子重,其迁移率也比电子小,为什么? 73设晶格常数为a的一维晶格,导带底及价带顶附近的能量分别为 h2k22(k-k1)2 E EF(6)=分 3h2k2 6 其中m为电子质量,k1=2r,a≠3.14A。试求 (1)禁带宽度 (2)导带底及价带顶电子有效质量 (3)价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 74设有两个价带,带顶在k=0且能量相等,带顶空穴有效质量有以下关系:m1= 3m,试定性画出两者的E—k关系图。 75在300K时,锗的本征电阻率为047欧姆·米,如果电子和空穴的迁移率分别 为036米2/伏·秒和0.17米2/伏·秒。试求本征样品中电子的浓度 76InSb的电子有效质量m=0015m,介电常数E=18,晶格常数a=6479A。试计 算 (1)施主电离能 (2)基态的轨道半径 (3)若施主均匀分布,相邻杂质的轨道之间发生交迭时,掺有的施主杂质浓度应 高于多少? 7.7证明半导体的霍耳系数为 r=- PAn -npe e(nue pun) 式中n,p分别为电子与空穴的浓度,此,A为电子与空穴的迁移率。 7.8测量Si的电导率表明,在本征范围内电导率随温度变化关系为σ= σexp(6493/T)。试计算Si的禁带宽度。 79设一n型半导体导带电子的有效质量m=m,求300K时,使费米能级 EF=(Ec+E1)的施主浓度。设此时施主的电离很弱 7.10在室温下,对某一pn结二极管加0.5V的反向偏压时,流过pn结的电流为
第七章 习 题 7.1 说明类氢杂质能级以及电离能的物理意义，为什么受主能级，施主能级分别位 于价带之上或导带之下。 7.2 在半导体中，空穴往往比电子重，其迁移率也比电子小，为什么？ 7.3 设晶格常数为 a 的一维晶格，导带底及价带顶附近的能量分别为 0 2 1 2 0 22 )( 3 )( m kk m k e kE − += h h 0 22 0 2 1 2 3 6 )( m k m k V kE h h −= 其中m0为电子质量，k1 = 2π/a，a≠3.14Å。试求 （1）禁带宽度； （2）导带底及价带顶电子有效质量； （3）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化。 7.4 设有两个价带，带顶在k = 0 且能量相等，带顶空穴有效质量有以下关系：m1 = 3m，试定性画出两者的E—k关系图。 7.5 在 300K时，锗的本征电阻率为 0.47 欧姆·米，如果电子和空穴的迁移率分别 为 0.36 米2 /伏·秒和 0.17 米2 /伏·秒。试求本征样品中电子的浓度。 7.6 InSb的电子有效质量me = 0.015m，介电常数ε =18，晶格常数a = 6.479Å。试计 算 （1）施主电离能； （2）基态的轨道半径 （3）若施主均匀分布，相邻杂质的轨道之间发生交迭时，掺有的施主杂质浓度应 高于多少？ 7.7 证明半导体的霍耳系数为 2 22 )( e h eh pne np R μμ μμ + − = 式中n，p分别为电子与空穴的浓度，μe，μh为电子与空穴的迁移率。 7.8 测量Si 的电导率表明，在本征范围内电导率随温度变化关系为 σ = σ0exp(-6493/T)。试计算Si的禁带宽度。 7.9 设一 n 型半导体导带电子的有效质量 ，求 e * = mm 0 300K 时，使费米能级 )( 2 1 F += EEE VC 的施主浓度。设此时施主的电离很弱。 7.10 在室温下，对某一 pn 结二极管加 0.15V 的反向偏压时，流过 pn 结的电流为 1
5μA,试计算加同样大小正向偏压时的电流
5μA，试计算加同样大小正向偏压时的电流。 2