半導(dǎo)體物理學(xué)-第七版-習(xí)題答案

1、03－7（P81）①在室溫下，鍺的有效狀態(tài)密度Nc＝1.051019cm－3，Nv＝5.71018cm－3，試求鍺的載流子有效質(zhì)量mn和mp。計(jì)算77k時(shí)的Nc和Nv。已知300k時(shí)，Eg＝0.67eV。77k時(shí)Eg＝0.76eV。求這兩個(gè)溫度時(shí)鍺的本征載流子濃度。②77k，鍺的電子濃度為1017cm－3，假定濃度為零，而Ec－ED＝0.01eV求鍺中施主濃度ND為多少？[解]①室溫下，T=300k（27℃）k0=1.3801023JK

2、，h=6.6251034JS，對(duì)于鍺：Nc＝1.051019cm－3，Nv=5.71018cm－3：﹟求300k時(shí)的Nc和Nv：根據(jù)（3－18）式：根據(jù)KgTkNchmhTkmNcnn3123321923403223230100968.53001038.114.32)21005.1()10625.6(2)2()2(2???????????????????（3－23）式：﹟求77k時(shí)KgTkNvhmhTkmNvpp312332182340

3、32232301039173.33001038.114.32)2107.5()10625.6(2)2()2(2???????????????????的Nc和Nv：19192323233230323010365.11005.1)30077()()()2(2)2(2??????????ccnnccNTTNTThTkmhTkmNN??同理：171823231041.7107.5)30077()(??????vvNTTN﹟求300k時(shí)的ni：1

4、318190211096.1)052.067.0exp()107.51005.1()2exp()(?????????TkEgNcNvni求77k時(shí)的ni：②77k72319181902110094.1)771038.12106.176.0exp()107.51005.1()2exp()(?????????????????TkEgNcNvni時(shí)，由（3－46）式得到：Ec－ED＝0.01eV＝0.011.61019；T＝77k；k0＝1.

5、381023；n0＝1017；Nc＝1.3651019cm3；[畢]；＝＝－16192231917200106.610365.12)]771038.12106.101.0exp(10[2)]2exp([?????????????NcTkEEcnNDD3－8（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(shí)，含施主濃度ND＝51015cm3，受主濃度NA＝2109cm3的鍺中電子及空穴濃度為多少？[解

6、]1)T＝300k時(shí)，對(duì)于鍺：ND＝51015cm3，NA＝2109cm3：2即：3.2ln23116??TT將ND=1017cm3，D_=0.01代入得：10ln4ln2310ln116234???TTT即：2.9ln23116??TT(2)90%時(shí)，D_=0.131410??cmNDDDNNcTkE21.0ln0??2314231510ln21021.0ln116TNTNTDD????即：TTln23116?ND=1017cm3得：

7、10ln3ln23116??TT即：；9.6ln23116??TT(3)50％電離不能再用上式∵2DDDNnn???即：)exp(21)exp(21100TkEENTkEENFDDFDD??????∴)exp(4)exp(00TkEETkEEFDFD????TkEETkEEFDFD004ln????即：2ln0TkEEDF??2)exp(00DFcNTkEENcn????取對(duì)數(shù)后得：NcNTkTkEEDDC2ln2ln00????整理得