半導體復習指南

1、第一章第一章半導體中的電子狀態(tài)半導體中的電子狀態(tài)1.什么叫本征激發(fā)？溫度越高，本征激發(fā)的載流子越多，為什么？試定性說明之。2.試定性說明Ge、Si的禁帶寬度具有負溫度系數(shù)的原因。3.試指出空穴的主要特征。4.簡述Ge、Si和GaAs的能帶結構的主要特征。5.某一維晶體的電子能帶為??()10.1cos()0.3sin()oEkEkaka???其中E0=3eV，晶格常數(shù)a=51011m。求：（1）能帶寬度；（2）能帶底和能帶頂?shù)挠行з|量。

2、第一章半導體中的電子狀態(tài)第一章半導體中的電子狀態(tài)1.解：在一定溫度下，價帶電子獲得足夠的能量（≥Eg）被激發(fā)到導帶成為導電電子的過程就是本征激發(fā)。其結果是在半導體中出現(xiàn)成對的電子空穴對。如果溫度升高，則禁帶寬度變窄，躍遷所需的能量變小，將會有更多的電子被激發(fā)到導帶中。2.解：電子的共有化運動導致孤立原子的能級形成能帶，即允帶和禁帶。溫度升高，則電子的共有化運動加劇，導致允帶進一步分裂、變寬；允帶變寬，則導致允帶與允帶之間的禁帶相對變窄。

3、反之，溫度降低，將導致禁帶變寬。因此，Ge、Si的禁帶寬度具有負溫度系數(shù)。3.解：空穴是未被電子占據(jù)的空量子態(tài)，被用來描述半滿帶中的大量電子的集體運動狀態(tài)，是準粒子。主要特征如下：A、荷正電：q；B、空穴濃度表示為p（電子濃度表示為n）；C、EP=EnD、mP=mn。4.解：（1）Ge、Si:a）Eg(Si：0K)=1.21eV；Eg(Ge：0K)=1.170eV；b）間接能隙結構c）禁帶寬度Eg隨溫度增加而減小；（2）GaAs：a）E

4、g（300K）=1.428eV，Eg(0K)=1.522eV；b）直接能隙結構；c）Eg負溫度系數(shù)特性：dEgdT=3.95104eVK；5.解：（1）由題意得：掙脫原子實的束縛進入導帶成為自由電子。這個過程就是施主電離。n型半導體的能帶圖如圖所示：其費米能級位于禁帶上方2.什么叫施主？什么叫施主電離？施主電離前后有何特征？試舉例說明之，并用能帶圖表征出n型半導體。3、解：半導體中摻入受主雜質后，受主電離后將成為帶負電的離子，并同時向價

5、帶提供空穴，這種雜質就叫受主。受主電離成為帶負電的離子（中心）的過程就叫受主電離。受主電離前帶不帶電，電離后帶負電。例如，在Si中摻B，B為Ⅲ族元素，而本征半導體Si為Ⅳ族元素，P摻入B中后，B的最外層三個電子與Si的最外層四個電子配對成為共價電子，而B傾向于接受一個由價帶熱激發(fā)的電子。這個過程就是受主電離。p型半導體的能帶圖如圖所示：其費米能級位于禁帶下方4.摻雜半導體與本征半導體之間有何差異？試舉例說明摻雜對半導體的導電性能的影響。