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上传人:guoxiachuanyue 2022/8/14 文件大小:317 KB

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文档介绍

文档介绍:思考题与练****题
第一章半导体中的电子状态
1、比较说明孤立原子中的电子、自由电子、晶体中的电子的运动状态?
2、定性比较说明导体、绝缘体、半导体导电能力差异物理机制。
3、说明描述晶体中的电子的有效质量的物理含义,与自由电子的惯性质;
23、说明两种测定施主和受主杂质浓度的实验方法的原理?
24、已知温度为500K时,硅n.=4X1014cm-3,如电子浓度为2X1016cm-3,空穴浓度为2
i
X1014cm-3性,该半导体是否处于热平衡状态?
25、定性说明下图对应的半导体极性和掺杂状况
.Er
'缶
Ec
Ec
26、闿旳型半导体导带中电子浓度为“n无,若在该半导体血入少量受主杂质,其
浓度为Na时导带中电子浓度为“n有”,证明:
A有
n/n=(n/N)1/2
有无'有A
27、下图为某杂质半导体导带电子浓度随温度的变化曲线,定性解释该曲线反映的物理机
2、什么是声子,它在半导体材料的电导中起什么作用?
3、半导体的电阻温度系数是正的或是负的,为什么?
4、有一块本征半导体样品,请定性说明增加其电导率的两个过程。
一是参杂,增加载流子浓度
二是加热,本征激发,增加电子和空穴浓度。
5、强电场作用下,迁移率的数值与场强E有关,这时欧姆定律是否仍然正确?为什么?
6、光学波散射和声学波散射的物理机制有何区别?各在什么样的晶体中起主要作用?
7、本征Ge和Si材料中,载流子迁移率随温度增加如何变化?
请解释
8、电导有效质量、状态密度有效质量有何区别?它们与电子的纵有效质量、横有效质量是什么关系?
9、如右图所示,说明“-T曲线的变化规律。并解释:
在什么温度范围内电离杂质散射起主要作用?
为什么两根曲线在极低温下分开,在高温下趋于一致?
Nr=
高温时集中?
10、工厂中在非恒温环境下测量超纯硅的室温电阻率时,发现总是夏天低,冬天高,其原因,说明与右图电阻率一温度关系曲线是否矛盾?为什么?
12、解释右图的曲线I、II那条对应的掺杂浓度高?
W四个区域讨论)。
15、对于仅含一种杂质的锗样品,如果要确定其载流子符号、浓度、迁移率和有效质量,应进行那些测量?
16、解释多能谷散射如何影响材料的导电性?
17、有四块Si半导体样品,除掺杂浓度不同外,其余条件均相同。根据下列所给数据判断那块样品电阻率最大?那块样品的电阻率最小?
N=-3,N=8X10i4cm-3
AD
N=8X1014cm-3,N=-3,
AD
N=4X1014cm-3,(4)N=4X1014cm-3
AD
18、定性解释下图中(a)、(b),并根据(a)、(b)绘出曲线(c)。设材料为n型掺杂。
(a)(b)
19、为什么要引入热载流子概念?热载流子和普通载流子有什么区别?
20、以GaAs为例说明什么是负微分电导现象?
21、写出波尔兹曼方程,并解释方程中每一项的物理意义。说明在说明条件下可以使用驰豫时间近似。
22、为什么荡畴区电场降低到小于Ea时,畴区电荷不在增加,而处于稳定状态?根据右图说明耿氏振荡的物理机制。
23、设T=300k,Ge中电子具有热能为k°T,相应的热运动速度用Eth=(1/2)m0Vth2计算。若电子位于场强为10V/cm的电场中,说明此时电子的漂移速度小于热运动速度。若电子置于104V/cm的电场中,用同样的迁移率数值,计算载流子漂移速度的变化,与热运动速度比较,讨论强电场对真实迁移率的影响。
第五章
1、区别半导体平衡状态和非平衡状态有何不同?什么叫非平衡载流子?什么叫非平衡载流子的稳定分布?
2、掺杂、改变温度和光照激发均能改变半导体的电导率,它们之间有何区别?试从物理模型上予以说明。
3、在平衡情况下,载流子有没有复合这种运动形式?为什么着重讨论非平衡载流子的复合运动?
4、为什么不能用费米能级作为非平衡载流子的标准而要引入准费米能级?费米能级和准费米能级有何区别?
5、在稳定不变的光照下,半导体中电子和空穴浓度也是保持恒定不变的,但为什么说半导体处于非平衡状态?
6、一块n型半导体在强光本征激发下,导带电子和价带空穴均达到简并化,画出其费米能级的位置,并写出电子和空穴浓度表达式?
7、说明非平衡载流子寿命的物理意义,非平衡载流子寿命长或短标志着什么?为什么说寿命是结构灵敏参数?说明△p(t)=Ap0?xp(-t/T)中各项的物理意义。
8、区别平均自由时间,驰豫时间和非平衡少子寿命三个物理量?
9、根据寿命的基本概念证明:T=l/p;式中p为非平衡载流子