半導(dǎo)體復(fù)習(xí)指南

1、第一章第一章半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)半導(dǎo)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(shuō)明之。2.試定性說(shuō)明Ge、Si的禁帶寬度具有負(fù)溫度系數(shù)的原因。3.試指出空穴的主要特征。4.簡(jiǎn)述Ge、Si和GaAs的能帶結(jié)構(gòu)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|(zhì)量。

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

3、反之，溫度降低，將導(dǎo)致禁帶變寬。因此，Ge、Si的禁帶寬度具有負(fù)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(lái)描述半滿(mǎn)帶中的大量電子的集體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是準(zhǔn)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(jié)構(gòu)c）禁帶寬度Eg隨溫度增加而減?。唬?）GaAs：a）E

4、g（300K）=1.428eV，Eg(0K)=1.522eV；b）直接能隙結(jié)構(gòu)；c）Eg負(fù)溫度系數(shù)特性：dEgdT=3.95104eVK；5.解：（1）由題意得：掙脫原子實(shí)的束縛進(jìn)入導(dǎo)帶成為自由電子。這個(gè)過(guò)程就是施主電離。n型半導(dǎo)體的能帶圖如圖所示：其費(fèi)米能級(jí)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(shuō)明之，并用能帶圖表征出n型半導(dǎo)體。3、解：半導(dǎo)體中摻入受主雜質(zhì)后，受主電離后將成為帶負(fù)電的離子，并同時(shí)向價(jià)

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