計算題若兩塊si樣品中的電子濃度分別為2.25×1010cm-3和6.8×1016cm-3，試分別求出其中的空穴的濃度和費公尺能級的相對位置，並判斷樣品的導電型別。
假如再在其中都摻入濃度為2.25×1016cm-3的受主雜質，這兩塊樣品的導電型別又將怎樣？
假設si中空穴濃度是線性分布，在4m內的濃度差為2×1016cm-3，試計算空穴的擴散電流密度。
某一維晶體的電子能帶為 ，其中e0=3ev，晶格常數a=5х10-10m。求：能帶寬度以及能帶底和能帶頂的有效質量。
光均勻照射在6 的n型si樣品上，電子-空穴對的產生率為4×1021cm-3s-1，非平衡載流子壽命為8s。試計算光照前後樣品的電導率。
含受主濃度為8.0×106cm-3和施主濃度為7.25×1017cm-3的si材料，試求溫度為300k時此材料的載流子濃度和費公尺能級的相對位置。
si樣品中的施主濃度為4.5×1016cm-3，試計算300k時的電子濃度和空穴濃度各為多少？
0.12kg的si單晶摻有3.0×10-9kg的sb，設雜質全部電離，試求出此材料的電導率。（si單晶的密度為2.33g/cm3，sb的原子量為121.8）
1、 若nd=5×1015，na=5×1017，室溫300k下si的本徵載流子濃度約為1.02×1010cm-3，求室溫下si突變pn結的vd?
2、已知突變結兩邊雜質濃度為na=1016cm-3,nd=1020cm-3,①求勢壘高度和勢壘寬度；②畫出e(x)和v(x)圖。
3、分別計算矽n+p結在正向電壓為0.6 v、反向電壓為40 v時的勢壘區寬度。已知na=5×1017cm-3,vd=0.8v。
施主濃度nd=1017cm-3的n-gaas，室溫下功函式是多少？它分別和al，au接觸時形成阻擋層還是反阻擋層？室溫下gaas的電子親和能為4.
07ev，gaas導帶有效狀態密度為4.5×1017cm-3，wal=4.25ev，wau=4.
80ev。
電阻率為10歐.厘公尺的n型鍺和金屬接觸形成的肖特基勢壘高度為0.3ev。求加上5v反向電壓時的空間電荷層厚度。
有一塊施主濃度nd=1016cm-3的n型鍺材料，在它的(111) 面上與金屬接觸製成肖特基勢壘二極體。已知vd=0.4ev，求加上0.3v電壓時的正向電流密度。
證明題證明當 ，且電子濃度 ，空穴濃度時半導體的電導率有最小值，並推導的表示式。
匯出非簡併載流子滿足的愛因斯坦關係。
對於某n型半導體，試證明其費公尺能級在其本徵半導體的費公尺能級之上，即efn>efi。
證明非平衡載流子的壽命滿足 ，並說明式中各項的物理意義。
試證明在小訊號條件下，本徵半導體的非平衡載流子的壽命最長。
證明非簡併的非均勻半導體中的電子電流形式為 。
證明同質pn結接觸電勢差 ，並說明接觸電勢差與半導體材料的摻雜濃度和能帶隙寬度之間的關係。
分析題1. 導體、半導體、絕緣體的能帶結構有何差異？
2. 試定性分析si的電阻率與溫度的變化關係。
3. 電子有效質量的意義是什麼？它與能帶有什麼關係？
4. 金屬與半導體接觸時擴散理論和熱電子發射理論分別適用條件，以及外界電壓和溫度對其影響如何？
5. 金屬與半導體接觸如何實現歐姆接觸？
6. 請定性畫出mis（半導體為p型）結構中當vg》0時的能帶圖，並給予簡要解釋。
7. pn結光伏電池理論上的最大開路電壓為多少，其最大理論開路電壓主要受哪些因素影響?
8.為什麼肖特基二極體的反向電壓偏離理想值較大，它與外界電壓以及半導體摻雜濃度有何關係？
9. 用p型si襯底製成mis電容，解釋該結構在積累、耗盡、弱反型、強反型下的電容值變化規律，並畫出高頻、低頻的c-v曲線。
10. 簡述pn結的反向擊穿種類及其機理。
11.以n型半導體與金屬接觸為例，簡述熱電子發射理論。
12.以n型半導體與金屬接觸為例，簡述擴散理論使用範圍。
名詞解釋
1. 受主雜質
雜質在半導體中成鍵時，產生乙個空穴。當其他電子來填補這個空穴時，相當於這個空穴電離，同時雜質原子成為負電中心。
2. 施主雜質
摻雜離子進入本徵半導體晶格後，雜質原子容易失去乙個電子成為自由電子，這個雜質原子叫施主
3. 間接復合
電子和空穴通過禁帶中的雜質或缺陷能級進行復合。
4. 直接復合
電子在導帶和價帶之間直接躍遷所引起的非平衡載流子的復合過程。
5. 載流子產生率
單位時間內載流子的產生數量
6. 擴散長度
非平衡載流子深入樣品的平均距離。
7. 非平衡載流子的壽命
非平衡載流子的平均生存時間。
8. 費公尺能級
費公尺能級是絕對零度時電子的最高能級。
9. 遷移率
單位電場強度**流子所獲得的漂移速率。
10. 功函式
功函式是指真空電子能級 e0 與半導體的費公尺能級ef 之差。
11. 表面態
晶體的自由表面的存在，使得週期性勢場在表面處發生中斷，引起附加能級，電子被局域在表面附近，這種電子狀態稱為表面態，所對應的能級為表面能級。
12. 電子親和能
真空的自由電子能級與導帶底能級之間的能量差，也就是把導帶底的電子拿出到真空去而變成自由電子所需要的能量。
13. 同質結
同質結就是同一種半導體形成的結，包括pn結，pp結，nn結。
14. 異質結
異質結就是由不同種半導體材料形成的結，包括pn結，pp結，nn結。
15. 非平衡載流子
半導體中比熱平衡時所多出的額外載流子
16. 施主雜質
摻雜離子進入本徵半導體晶格後，雜質原子容易失去乙個電子成為自由電子，這個雜質原子叫施主
17. 本徵激發
當有能量大於禁帶寬度的光子照射到半導體表面時,滿帶中的電子吸收這個能量,躍遷到導帶產生乙個自由電子和自由空穴,這一過程稱為本徵激發
18. 平均自由程
電子在實際器件中的平均自由運動距離稱為平均自由程
19. 有效質量
電子受到原子核的週期性勢場（這個勢場和晶格週期相同）以及其他電子勢場綜合作用的結果。
20. 淺能級雜質
指在半導體中、其價電子受到束縛較弱的那些雜質原子，往往就是能夠提供載流子——電子或空穴的施主、受主雜質；它們在半導體中形成的能級都比較靠近價帶頂或導帶底，因此稱其為淺能級雜質。
21. 映象力
在金屬－真空系統中，乙個在金屬外面的電子，要在金屬表面感應出正電荷，電子也受到感應的正電荷的吸引如負電荷距離金屬表面為x，則它與感應出的金屬表面的正電荷之間的吸引力，相當於在-x處有個等量的正電荷之間的作用力，即映象力
22. 肖特基勢壘
金屬與半導體接觸時，若二者功函不同，載流子會在金屬與半導體之間流動，穩定時系統費公尺能級統一，在半導體表面一層形成表面勢壘，是乙個高阻區域，稱為阻擋層。電子必須跨越的介面處勢壘通常稱為肖特基勢壘。
23. 雪崩擊穿
雪崩擊穿是pn結反向電壓增大到一數值時，在反向強電場下的碰撞電離, 使載流子倍增就像雪崩一樣，增加得多而快。雪崩擊穿一般發生在摻雜濃度較低、外加電壓又較高的pn結中。
24. 小注入條件
當注入半導體材料的非平衡電子的濃度小於平衡時導帶中電子的濃度時，我們稱這種方法為小注入較小偏壓下的電流注入.
25. 高表面態密度釘扎
態密度很大時，表面積累很多負電荷，能帶向上彎曲程度越大，表面處ef接近efs。能帶彎曲量 qvd=ef - efs
26. 肖特基勢壘
金屬與半導體接觸時，若二者功函不同，載流子會在金屬與半導體之間流動，穩定時系統費公尺能級統一，在半導體表面一層形成表面勢壘，是乙個高阻區域，稱為阻擋層。電子必須跨越的介面處勢壘通常稱為肖特基勢壘。
27. 隧道擊穿
反向偏壓增加，內建電場增加，能帶傾斜，導致n區導帶底比p區價帶頂還低。這樣p區價帶電子得到附加勢能qex可以大於eg。
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