劉恩科半導(dǎo)體物理習(xí)題答案word版本

1、半導(dǎo)體物理習(xí)題解答1－1（P32）設(shè)晶格常數(shù)為a的一維晶格，導(dǎo)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：和；222200(1)()3ChkhkkEkmm??＋22221003()6vhkhkEkmm?－m0為電子慣性質(zhì)量，k1＝12a；a＝0.314nm。試求：①禁帶寬度；②導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量；③價帶頂電子有效質(zhì)量；④價帶頂電子躍遷到導(dǎo)帶底時準動量的變化。[解]①禁帶寬度Eg根據(jù)＝＋＝0；可求出對應(yīng)導(dǎo)帶能量極小值E

2、min的k值：dkkdEc)(0232mkh012)(2mkkh?kmin＝，143k由題中EC式可得：Emin＝EC(K)|k=kmin=；2104kmh由題中EV式可看出，對應(yīng)價帶能量極大值Emax的k值為：kmax＝0；并且Emin＝EV(k)|k=kmax＝；∴Eg＝Emin－Emax＝＝02126mkh021212mkh20248amh＝＝0.64eV112828227106.1)1014.3(101.948)1062.6(?

3、??????????②導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量mn；∴mn＝0202022382322mhmhmhdkEdC???022283mdkEdhC?③價帶頂電子有效質(zhì)量m’，∴02226mhdkEdV??022261mdkEdhmVn???④準動量的改變量△k＝(kminkmax)=hhahkh83431?[畢]1－2（P33）晶格常數(shù)為0.25nm的一維晶格，當(dāng)外加102Vm，107Vm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

4、]設(shè)電場強度為E，∵（取絕對值）∴dkFqEdt???AdtdkqE??；＝＝－16192231917200106.610365.12)]771038.12106.101.0exp(10[2)]2exp([?????????????NcTkEEcnNDD[畢]3－8（P82）利用題7所給的Nc和Nv數(shù)值及Eg＝0.67eV，求溫度為300k和500k時，含施主濃度ND＝51015cm3，受主濃度NA＝2109cm3的鍺中電子及空穴濃度為

5、多少？[解]1)T＝300k時，對于鍺：ND＝51015cm3，NA＝2109cm3：；3130211096.1)2exp()(?????cmTkEgNcNvni；159150105102105????????ADNNn；inn??0；1015213020107.7105)1096.1(??????nnpi2）T＝300k時：；eVTTEgEg58132.023550050010774.47437.0)0()500(242???????

6、??????查圖37(P61)可得：，屬于過渡區(qū)，16102.2??in；162122010464.22]4)[()(???????iADADnNNNNn。1602010964.1p???nni（此題中，也可以用另外的方法得到ni：求得ni）)2exp()(500300)(500300)(02123233002323300TkEgNcNvnNvNNcNikvkc??????；；[畢]3－11（P82）若鍺中雜質(zhì)電離能△ED＝0.01eV