半導體期中考材料

2022-08-19 04:00:05 字數 1726 閱讀 1058

填空題1、單胞是基本的、不唯一的單元。( x)

2、電子所處能級越低越穩定v )

3、無論是自由電子還是晶體材料中的電子,他們在某處出現的機率是恆定不變的。( x )

4、ⅲ、ⅴ族雜質在si、ge晶體中為深能級雜質。(x

5、受主雜質向價帶提供空穴成為正電中心。(x)

6、空穴佔據費公尺能級的概率在除絕對零度外各種溫度下總是1/2。(v

7、對不同的半導體材料,費公尺能級位置較高,說明有較多的能量較高的量子態上有電子。(v

8、按半導體結構來分,應用最為廣泛的是(金剛石型)。

9、寫出三種立方單胞的名稱,並分別計算單胞中所含的原子數。

簡立方、體心立方、面立方 1、2、4

10、計算金剛石型單胞中的原子數。6*1/2+8*1/8=3+1=4

11、雜質處於兩種狀態:(中性態)和(離化態)。

12、空位表現為( 受主 )作用,間隙原子表現為(施主)作用。

13、以si在gaas中的行為為例,說明ⅳ族雜質在ⅲ—ⅴ化合物中可能出現的雙性行為.

答:si取代gaas中的ga原子則起施主作用; si取代gaas中的as原子則起受主作用。導帶中電子濃度隨矽雜質濃度的增加而增加,當矽雜質濃度增加到一定程度時趨於飽和。

矽先取代ga原子起施主作用,隨著矽濃度的增加,矽取代as原子起受主作用。

14、實際情況的半導體材料與理想的半導體材料有何不同?

答:(1)理想半導體:假設晶格原子嚴格按週期性排列並靜止在格點位置上,實際半導體中原子不是靜止的,而是在其平衡位置附近振動。

(2)理想半導體是純淨不含雜質的,實際半導體含有若干雜質。

(3)理想半導體的晶格結構是完整的,實際半導體中存在點缺陷,線缺陷和面缺陷等。

15、為什麼電子分布在導帶底,空穴分布在價帶頂?

16、能量為e的乙個量子態被乙個空穴佔據的概率為

答案是1-f(e)。

第一章1.設晶格常數為a的一維晶格,導帶極小值附近能量ec(k)和價帶極大值附近能量ev(k)分別為:

(1)禁帶寬度;

(2)導帶底電子有效質量;

(3)價帶頂電子有效質量;

(4)價帶頂電子躍遷到導帶底時準動量的變化

解: (1)

2. 晶格常數為0.25nm的一維晶格,當外加102v/m,107 v/m的電場時,試分別計算電子自能帶底運動到能帶頂所需的時間。

解:根據: 得

7. 銻化銦的禁帶寬度eg=0.18ev,相對介電常數r=17,電子的有效質量

=0.015m0, m0為電子的慣性質量,求施主雜質的電離能,施主的弱束縛電子基態軌道半徑。

8. 磷化鎵的禁帶寬度eg=2.26ev,相對介電常數r=11.

1,空穴的有效質量m*p=0.86m0,m0為電子的慣性質量,求受主雜質電離能;受主束縛的空穴的基態軌道半徑。

解:相比較300k時si的 eg=1.12ev

所以假設本徵費公尺能級在禁帶中間合理,特別是溫度不太高的情況下。

(1)設n型矽單晶襯底是摻銻的,銻的電離能為0.039ev,300k時的ef位於導帶下面0.026ev處,計算銻的濃度和導帶中電子濃度。

(2)設n型外延層雜質均勻分布,雜質濃度為4.61015cm-3,計算300k時ef的位置及電子和空穴濃度。

(3)在外延層中擴散硼後,硼的濃度分布隨樣品深度變化。設擴散層某一深度處硼濃度為5.21015cm-3,計算300k時ef的位置及電子和空穴濃度。

(4)如溫度公升到500k,計算中電子和空穴的濃度(本徵載流子濃度數值查圖3-7)。

半導體材料 短篇

半導體基礎知識 張光春2006.3 一 半導體材料 1.1固體材料按其導電性能可分為三類 絕緣體 半導體及導體,它們典型的電阻率如下 1.2半導體又可以分為元素半導體和化合物半導體,它們的定義如下 元素半導體 element 由一種材料形成的半導體物質,如矽和鍺。半導體器件與物理工藝 化合物 com...

半導體材料 複習

0 緒論 1.半導體的主要特徵 1 電阻率在10 3 109 cm 範圍 2 電阻率的溫度係數是負的 3 通常具有很高的熱電勢 4 具有整流效應 5 對光具有敏感性,能產生光伏效應或光電導效應 2.半導體的歷史 第一代 20世紀初元素半導體如矽 si 鍺 ge 第二代 20世紀50年代化合物半導體如...

半導體材料複習

半導體材料概述 從電學性質上講 主要指電阻率 絕緣體1012 1022 cm 半導體10 6 1012 cm 良導體 10 6 cm 正溫度係數 對電導率而言 負溫度係數 對電阻率而言 半導體材料的分類 按化學組成分類 1 無機物半導體 元素半導體 ge,si 化合物半導體 二 六族,三 五族。2 ...