第23章固体的量子理论-补充

1、第二十三章 固体的量子理论一、选择题1、（难度1）与绝缘体相比较，半导体能带结构的特点是 (A) 导带也是空带 (B) 满带与导带重合 (C) 满带中总是有空穴，导带中总是有电子 (D) 禁带宽度较窄 D 2、（难度1）下述说法中，正确的是 (A) 本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好 (B) n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电 (C) n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到

2、空带中去，大大提高了半导体导电性能 (D) p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动 C 3、（难度1）如果(1)锗用锑(五价元素)掺杂，(2)硅用铝(三价元素)掺杂，则分别获得的半导体属于下述类型： (A) (1)，(2)均为n型半导体 (B) (1)为n型半导体，(2)为p型半导体 (C) (1)为p型半导体，(2)为n型半导体 (D) (1)，(2)均为p型半导体 B 4、（难度1）p型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于 (A) 满带中 (B) 导带中 (C) 禁带中，但接近满带顶 (D) 禁带中，但接近导带底 C 5、 （难度1） n型半导体中杂

3、质原子所形成的局部能级(也称施主能级)，在能带结构中应处于 (A) 满带中 (B) 导带中 (C) 禁带中，但接近满带顶 (D) 禁带中，但接近导带底 D 6、（难度1）激发本征半导体中传导电子的几种方法有(1)热激发，(2)光激发，(3)用三价元素掺杂，(4)用五价元素掺杂对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有 (A) (1)和(2) (B) (3)和(4) (C) (1) (2)和(3) (D) (1) (2)和(4) D 7、（难度1）附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T =0 K时的能带结构图其中属于绝缘体的能带结构是 (A) (1) (B) (2) (C

4、) (1)，(3) (D) (3) (E) (4) A 8、（难度1）硫化镉(CdS)晶体的禁带宽度为2.42 eV，要使这种晶体产生本征光电导，入射到晶体上的光的波长不能大于 (A) 650 nm (1 nm = 10-9 m) (B) 628 nm (C) 550 nm (D) 514 nm D (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C)9、（难度1）与半导体相比较，绝缘体能带结构的特点是 (A) 导带也是空带 (B) 满带与导带重合 (C) 满带中总是有空穴，导带中总是有电子 (D) 禁带宽度较宽 D 10、（难

5、度1）附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T =0 K时的能带结构图其中属于半导体的能带结构是 (A) (1) (B) (2) (C) (1)，(3) (D) (3) (E) (4) B 11、（难度1）附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T =0 K时的能带结构图其中属于导体的能带结构是 (A) (1) (B) (2) (C) (3) (D) (4) C 二、填空题1、（难度1）如图是 型半导体的能带结构图。答案：n 2、（难度1）如图是 型半导体的能带结构图。答案：p3、（难度1）纯净锗吸收辐射的最大波长为l 1.9 mm，锗的禁带宽度为_ eV。答案：0.65 4、（难度1）若在四价

6、元素半导体中掺入五价元素原子，则可构成_型半导体。答案：n5、（难度1）若在四价元素半导体中掺入三价元素原子，则可构成_型半导体。答案：p6、（难度1）若在四价元素半导体中掺入五价元素原子，则参与导电的多数载流子是_答案：电子7、（难度1）若在四价元素半导体中掺入三价元素原子，则参与导电的多数载流子是_答案：空穴、（难度2）太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67 eV，它能吸收的辐射的最大波长是_×103 nm。(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J)答案：1.85、（难度1）本征半导体硅的禁带宽度是

7、1.14 eV，它能吸收的辐射的最大波长是_×103 nm （普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J）答案：1.0910、（难度1）已知T =0 K时锗的禁带宽度为0.78 eV，则锗能吸收的辐射的最长波长是_mm (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J)答案：1.5911、（难度1）纯硅在T =0 K时能吸收的辐射最长的波长是1.09 mm，故硅的禁带宽度为_eV (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1

8、 eV =1.60×10-19 J) 答案：1.14 12、 （难度1）纯锗在T =0 K时能吸收的辐射最长的波长是1.59 mm，故锗的禁带宽度为_eV (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J) 答案：0.7813、（难度1）金属导体的电导率随温度的升高而_。(填写“升高”或者“降低”)答案：降低。 14、（难度1）本征半导体随温度升高时，跃入导带的电子_。(填写“增加”或者“减少”)答案：增加。15、（难度2）硅晶体的禁带宽度为1.2eV。适量掺入磷后，施主能级和硅的导带底的能级差为，则此掺杂半导体能吸收

9、的光子的最大波长为_。答案：16、（难度2）Ga-As-P半导体发光二极管的禁带宽度是1.9eV，它能发出的光的最大波长为_。答案：17、（难度2）Ga-As-P半导体发光二极管能发出的光的最大波长是654nm，则它的禁带宽度是_。答案：1.9eV18、（难度2）已知CdS的禁带宽度分别为2.42eV，他的光电导的吸收限波长为_。答案： 19、（难度2）已知PbS的禁带宽度分别为0.30eV，他的光电导的吸收限波长为_。答案：三、计算题1、（难度2）已知金的密度为19.3g/cm3 ，计算金的费米能量，费米速率和费米温度。具有此费米能量的电子的德布罗意波长是多少？解：以每个原子贡献一个自由电子

10、计，2、（难度2）中子星由费米中子气组成。典型的中子星密度为，试求中子星中的费米能量和费米速率。解：3、（难度2）金刚石的禁带宽度按5.5eV计算。（1）近代上缘和下缘的能级上的电子数的比是多少？设温度为300K。（2）使电子越过近代上升到导带需要的光子的最大波长是多少？解： （1） （2）4、（难度2）硅晶体的禁带宽度为1.2eV。适量掺入磷后，施主能级和硅的导带底的能级差为，试计算此掺杂半导体能吸收的光子的最大波长。 解：5、（难度2）Ga-As-P半导体发光二极管的禁带宽度是1.9eV，它能发出的光的最大波长是多少？解：6、（难度2）求0k时单位体积内自由电子的总能量和每个电子的平均能量。解： ，平均能量7、（难度3）求0k时费米电子气的电子的平均速率和方均根速率（以表示）。 解： 8、（难度3）纯硅晶体中自由电子数密度约为101