半导体物理学第七版完整课后题答案

1、第一章习题1 .设晶格常数为a的一维品格,导带极小值附近能量Ec(k)和价带极大值附近能量Ev(k)分别为:_ _h2k2h2(k k1)E c= 3m0m02-,Ev(k)h2k2i 3h2k26 m0m0m0为电子惯性质量，ki ,aa0.314nm。试求:(D禁带宽度；(2)导带底电子有效质量；(3)价带顶电子有效质量；(4)价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化解：(1)导带：4122k由3m04日 I彳寸：k又因为:22 2(k kJm03ki4d2Ec 2 2.2-dk3m0m0上03mO所以：在k 3 k#, Ec®极小值4价带:dEvdk6 2kOf4k又因为m0 d&

2、#163;dk2因此：Eg gm0EC*)0,所以k 0处，Ev取极大值Ev(0)2k20.64eV12m。*mncd Ecdk23-m08k 3kl42*m。mnV 2-d Ev6dk2 koi(4)准动量的定义：pk325k1 0 7.95 10 N/s4所以：p ( k) 3( k)k ok _K.4 12.晶格常数为的一维品格，当外加102V/m,107V/m的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间解：根据：f qEk htk qEtl(0 一)a1.6 10 19 1028.27 10 8s(0 -)t21.6 10 1a 1078.27 10 13s补充题1分别计算S

3、i (100), (110), (111)面每平方厘米内的原子个数，即原子面密度(提示：先画出各品面内原子的位置和分布图)Si在(100), (110)和(111)面上的原子分布如图 1所示：(b) (110)晶面(a) (100)晶面(c) (111)晶面补充题2一维晶体的电子能带可写为E (k) 2 ma7.1( coska - cos 2ka),88式中a为晶格常数，试求(1)布里渊区边界;(2)能带宽度;(3)电子在波矢k状态时的速度;(4)能带底部电子的有效质量mn;(5)能带顶部空穴的有效质量*mp解：(1)由(n=0,1,2)进一步分析k(2n1)- ， Ea(k)有极大值,E

4、( k) MAX2 2ma2k 2n 一时,aE (k)有极小值所以布里渊区边界为k (2n 1)- a(2)能带宽度为E (k)MAX E(k) MIN2 22 ma1 dE(3)电子在波矢k状态的速度v -dEdk.1 .(sin ka sin 2ka) ma4电子的有效质量*mnd2E dk2m一,'1 (cos ka 3 cos2ka)能带底部k2n 所以mn 2m能带顶部 k (2n1, a*且 mpmn,所以能带顶部空穴的有效质量m* 2mp 3半导体物理第2章习题1 .实际半导体与理想半导体间的主要区别是什么？答：(1)理想半导体：假设品格原子严格按周期性排列并静止在格点

5、位置上， 实际半导体中原子不是静止的，而是在其平衡位置附近振动。(2)理想半导体是纯净不含杂质的，实际半导体含有若干杂质。(3)理想半导体的品格结构是完整的，实际半导体中存在点缺陷，线缺 陷和面缺陷等。2 .以As掺入Ge中为例，说明什么是施主杂质、施主杂质电离过程和n型半导体。As有5个价电子，其中的四个价电子与周围的四个 Ge原子形成共价键，还 剩余一个电子，同时As原子所在处也多余一个正电荷，称为正离子中心，所以， 一个As原子取代一个Ge原子，其效果是形成一个正电中心和一个多余的电子 . 多余的电子束缚在正电中心，但这种束缚很弱，很小的能量就可使电子摆脱束缚， 成为在品格中导电的自由电

6、子，而 As原子形成一个不能移动的正电中心。这个 过程叫做施主杂质的电离过程。能够施放电子而在导带中产生电子并形成正电中 心，称为施主杂质或N型杂质，掺有施主杂质的半导体叫 N型半导体。3 .以Ga掺入Ge中为例，说明什么是受主杂质、受主杂质电离过程和p型半导体。Ga有3个价电子，它与周围的四个 Ge原子形成共价键，还缺少一个电子，于是 在Ge晶体的共价键中产生了一个空穴，而Ga原子接受一个电子后所在处形成一 个负离子中心，所以，一个Ga原子取代一个Ge原子，其效果是形成一个负电中 心和一个空穴，空穴束缚在 Ga原子附近，但这种束缚很弱，很小的能量就可使 空穴摆脱束缚，成为在品格中自由运动的导

7、电空穴，而 Ga原子形成一个不能移 动的负电中心。这个过程叫做受主杂质的电离过程， 能够接受电子而在价带中产 生空穴，并形成负电中心的杂质，称为受主杂质，掺有受主型杂质的半导体叫P 型半导体。4 .以Si在GaAs中的行为为例，说明IV族杂质在III-V 族化合物中可能出现的 双性行为。Si取代GaAs中的Ga原子则起施主作用；Si取彳t GaAs中的As原子则起受 主作用。导带中电子浓度随硅杂质浓度的增加而增加，当硅杂质浓度增加到 一定程度时趋于饱和。硅先取代Ga原子起施主作用，随着硅浓度的增加，硅 取代As原子起受主作用。5 .举例说明杂质补偿作用。当半导体中同时存在施主和受主杂质时，若(

8、1) Nd>>NA因为受主能级低于施主能级，所以施主杂质的电子首先跃迁到NA个受主能级上，还有ND-Na个电子在施主能级上，杂质全部电离时，跃迁到导带中的导电 电子的浓度为n= Nd-Nao即则有效受主浓度为 Nef= Nd-Na(2) N>>ND施主能级上的全部电子跃迁到受主能级上， 受主能级上还有n-Nd个空穴， 它们可接受价带上的 n-Nd个电子，在价带中形成的空穴浓度 p= Na-Nd.即有效 受主浓度为Meff= Na-Nd(3) N M 时，不能向导带和价带提供电子和空穴，称为杂质的高度补偿6 .说明类氢模型的优点和不足。7 .睇化钿的禁带宽度Eg=,相对介

9、电常数 r=17,电子的有效质量* . . .一、 一、. . _ . . . . 一 一 一- _ . . .mn =, m为电子的惯性质量，求施主杂质的电离能，施主的弱束缚电子基态轨道半径。解：根据类氢原子模型：Ed* 4 m“q*mn Eo0.001513.67.1410 eV_2 22(40 r)2m。 r1728.磷化钱的禁市范度Eg=,相对介电吊数 尸，仝穴的有效质重 mp=,mo为电子 的惯性质量，求受主杂质电离能；受主束缚的空穴的基态轨道半径。解：根据类氢原子模型：*4*mpqmpE013.6Ea2-2 0.086 2 0.0096eV2(4 0 r)m0r11.1第三章习题和

10、答案21 .计算能量在E=E到E Ec " J 之间单位体积中的量子态数2mnL2解3-6）。2 .试证明实际硅、错中导带底附近状态密度公式为式(3 .当E-Ef为，4koT, 10koT时，分别用费米分布函数和玻耳兹曼分布函数计算电子占据各该能级的概率费米能级费米函数玻尔兹曼分布函数4koT10koT4 .画出-78°C、室温（27°C）、500oC三个温度下的费米分布函数曲线，并进行比 较。5 .利用表3-2中的m*n,血数值，计算硅、错、神化钱在室温下的 N, N/以及本 征载流子的浓度。6.计算硅在-78 °C, 27°C, 300oC

11、时的本征费米能级，假定它在禁带中间合理吗?所以假设本征费米能级在禁带中间合理，特别是温度不太高的情况下。7.在室温下，错的有效态密度 N= 1019cm-3, N= 1018cm3,试求错的载流子 有效质量m*n m*p。计算77K时的Nd和 5 已知300K时，R=。77k时匕=。求 这两个温度时错的本征载流子浓度。 77K时，错的电子浓度为1017cm3 ,假定 受主浓度为零，而Ec-E广，求错中施主浓度Ed为多少？8.利用题7所给的N和N/数值及R=,求温度为300K和500K时，含施主 浓度ND=5 1015cm3,受主浓度N=2 109cm3的错中电子及空穴浓度为多少？9.计算施主杂

12、质浓度分别为1016cmi, ,1018cm3, 1019cm3的硅在室温下的费米能级，并假定杂质是全部电离，再用算出的的费米能级核对一下，上述假定是否在每一种情况下都成立。计算时，取施主能级在导带底下的面的10. 以施主杂质电离90%作为强电离的标准，求掺砷的n 型锗在 300K 时，以杂质电离为主的饱和区掺杂质的浓度范围。11 .若错中施主杂质电离能Ed=,施主杂质浓度分别为 N=1014cm3j及1017cm3。计算99%!离；90%!离；50%!离时温度各为多少？12 .若硅中施主杂质电离能Ed=,施主杂质浓度分别为1015cm3, 1018cm3。计算99%!离；90%!离；50%!

13、离时温度各为多少？13 .有一块掺磷的n型硅，N=1015cm3,分别计算温度为77K;300e500K; 800K时导带中电子浓度（本征载流子浓度数值查图 3-7）14 .计算含有施主杂质浓度为ND=9 1015cm3,及受主杂质浓度为1016cm3,的硅在33K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。解：T 300K时，Si的本征载流子浓度n 1.5 1010 cm 3掺杂浓度远大于本征载 流子浓度，处于强电离 饱和区P0 nOEf或:Na2 niNd 2 1015cm 31.125 1 05cm 3P0EvEfk0T ln 旦Nv2 10150.026ln19 0.224eV1.1 101

14、9Eik0TlnPni2 10150.026ln0.336eV1.5 101015 .掺有浓度为每立方米为1022硼原子的硅材料，分别计算300K;600K时费米能级的位置及多子和少子浓度(本征载流子浓度数值查图3-7)。(1)T 300K时，ni 1.5 1010/cm3,杂质全部电离 ap0 1016 /cm32n0 配 2.25 104 /cm3PoEE Eik0Tln m0.026仙2 0.359eVni10或Ee EvkoTln 为0.184eVNv(2)T 600K时，ni 1 1016/cm3 处于过渡区：Po no Na2 no Po nip0 1.62 1016/cm3n0

15、6.17 1015/cm3Ef EikoTln 为0.052ln1.62 1100.025eVni1 1016 .掺有浓度为每立方米为1023种原子 和立方米5 1022钿的错材料，分别计算300K;600K时费米能级的位置及多子和少子浓度（本征载流子浓度 数值查图3-7）。解：ND 1.5 1017cm 3,NA 5 1016cm 3133300K : ni 2 10 cm杂质在300K能够全部电离，杂质浓 度远大于本征载流子浓 度，所以处于强电离饱 和区no173NA 1 10 cmPono4 1。261 1o17931o cmEfEi600K :nin0 k0T ln ni2 1017c

16、m0.0261n 1 10130.22eV2 1013本征载流子浓度与掺杂浓度接近，处于过度区nonoPoN a po N D2ninoND Na（Nd Na）2 4n2 2 6 d2.Po2 ni1.6 1o17Ef17.noEin0 k0T ln 0.072ln ni2.6 1o17172 1o0.01eV施主浓度为1013cm3的n型硅，计算400K时本征载流子浓度、多子浓度、少子浓度和费米能级的位置。18.掺磷的n型硅，已知磷的电离能为0.0 4 4 eV,求室温下杂质一半电离时费米能级的位置和浓度。19 . 求室温下掺锑的 n 型硅， 使 EF=（ EC+ED） /2 时锑的浓度。

17、已知锑的电离能为。20 .制造晶体管一般是在高杂质浓度的n型衬底上外延一层n型外延层，再在外延层中扩散硼、磷而成的。(1)设n型硅单晶衬底是掺睇的，睇的电离能为，300K时的Ef位于导带下 面处，计算睇的浓度和导带中电子浓度。(2)设n型外延层杂质均匀分布，杂质浓度为1015cm3,计算300K时Ef的位置及电子和空穴浓度。(3)在外延层中扩散硼后，硼的浓度分布随样品深度变化。设扩散层某一深 度处硼浓度为 1015cm3,计算300K时&的位置及电子和空穴浓度。(4)如温度升到500K,计算中电子和空穴的浓度(本征载流子浓度数值 查图3-7)。 _14Po 8.83 10_14n0 1

18、.9 10EE Eik0Tln 也0.0245eVA21 .试计算掺磷的硅、错在室温下开始发生弱简并时的杂质浓度为多少?22 .利用上题结果，计算掺磷的硅、错的室温下开始发生弱简并时有多少施主发生电离？导带中电子浓度为多少？第四章习题及答案1.300K时，Ge的本征电阻率为47 cm,如电子和空穴迁移率分别为3900cm/( 和1900cm/(。试求Ge的载流子浓度。11解： 在本征情况下， n p ni ,由 1 / 知nq/ pqup niq(Un Up)11133ni 2.29 10 cm 3q(un up)47 1.602 10(3900 1900)2.试计算本征Si在室温时的电导率，

19、设电子和空穴迁移率分别为1350cm/(和500cm/(。当掺入百万分之一的 As后,设杂质全部电离，试计算其电导率。比本征Si的电导率增大了多少倍?解：300K时，un 1350cm2/(V S),uD n p500cm2 /(VS),查表3-2或图3-7可知，室温下Si的本征载流子浓度约为ni1.0 1010cm本征情况下,1.602 10-19(1350+500) 3.0 10 6 S/cm10nqun pqup Aq(Un Up) 1 10金钢石结构一个原胞内的等效原子个数为 8 1 6 1 4 8个，查看附录B知 82Si的品格常数为，则其原子密度为 8 5 1022cm 3。(0.

20、543102 10 )掺入百万分之一的 As,杂质的浓度为Nd 5 1022 1 5 1016cm 3 ,杂 1000000质全部电离后，Ndn ,这种情况下，查图4-14 (a)可知其多子的迁移率为800 cm2/(NDqun 5 1016 1.602 10-19 800 6.4S/cm'比本征情况下增大了 6-v 2.1 106倍3 103 .电阻率为10 .m的p型Si样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子 浓度。解：查表4-15(b)可知，室温下，10 .m的p型Si样品的掺杂浓度NA约为 1.5 1015cm3,查表3-2或图3-7可知，室温下 Si的本征载流子浓度约为 n

21、i 1.0 1010cm 3, Nanip Na 1.5 1015cm 3_10 2 (1.0 10)2TT5-1.5 106.7 104 cm 34 .的Ge单晶，掺有10-9kg的Sb,设杂质全部电离，试求该材料的电阻率n二( ,Ge的单晶密度为cm3,Sb原子量为 。解：该Ge单晶的体积为：V 0.1 1000 18.8cm3;5.329Sb掺杂的浓度为：ND 6.025 1023/18.8 8.42 1014cm3121.8查图3-7可知，室温下Ge的本征载流子浓度ni 2 1013cm 3 ,属于过渡区n p0 ND 2 1013 8.4 1014 8.6 1014cm 31/nqu

22、n1""_Z7T4 _ 19 _ _ _ TT8.6 101.602 100.38 101.9 cm5 . 500g的Si单晶，掺有10-5g的B ,设杂质全部电离，试求该材料的电阻率产500cm/(,硅单晶密度为cm3,B原子量为 。解：该Si单晶的体积为：V 您 214.6cm3;2.335B 掺杂的浓度为：NA 4.5 106.025 1023/214.6 1.17 1016cm310.8查表3-2或图3-7可知，室温下Si的本征载流子浓度约为ni 1.0 1010cm 3因为Nani ,属于强电离区， p NA 1.12 1016cm 31/1pqup1 1.11.

23、17 1016 1.602 10 19 500cm6 .设电子迁移率(V S),Si的电导有效质量 m=,加以强度为104V/m的电 场，试求平均自由时间和平均自由程。解：由nq上知平均自由时间为 mcnnmc/q 0.1 0.26 9.108 10 31 /(1.602 10 19) 1.48 10-13s 平均漂移速度为v nE 0.1 104 1.0 103ms 1平均自由程为 v n 1.0 103 1.48 10 13 1.48 10 10m7长为2cm的具有矩形截面的G样品，截面线度分别为1mm口 2mm掺有1022m3 受主，试求室温时样品的电导率和电阻。再掺入 5 1022m3

24、施主后，求室温时样 品的电导率和电阻。解：Na 1.0 1022m 3 1.0 1016cm 3,查图4-14 (b)可知，这个掺杂浓度下，Ge的迁移率up为1500 cm2/(,又查图3-7可知，室温下Ge的本征载流子浓度ni 2 1013cm 3, Na ni ,属强电离区，所以电导率为pqu p 1.0 1016 1 .60210 19 15002.4 cm电阻为l l2R 41.7s s 2.4 0.1 0.2掺入5 1022m3施主后n Nd Na 4.0 1022m 3 4.0 1016cm 3总的杂质总和Ni Nd Na 6.0 1016cm 3,查图4-14 (b)可知，这个浓

25、度下，Ge的迁移率un为3000 cm2/(,nqun nqun 4.0 1016 1.602 10 19 3000 19.2 cm电阻为l l2R ； 5.2s s 19.2 0.1 0.28.截面积为圆柱形纯Si样品，长1mm妾于10V的电源上，室温下希望通过 的电流，问：样品的电阻是多少？样品的电阻率应是多少？应该掺入浓度为多少的施主？I 0.1 样品电阻率为Rs 100 0.001l 0.1cm解：样品电阻为R V 10 100 查表4-15 (b)知，室温下，电阻率1 cm的n型Si掺杂的浓度应该153为 5 10cm o9 .试从图4-13求杂质浓度为1016cm3和1018cm3

26、的Si,当温度分别为-50OC和 +150七时的电子和空穴迁移率。解：电子和空穴的迁移率如下表，迁移率单位cm2/(浓度1016cm31018cm3温度-50七+150七-50OC+150OC电子2500750400350空穴80060020010010 .试求本征Si在473K时的电阻率。解：查看图3-7,可知，在473K时，Si的本征载流子浓度ni 5.0 1014cm 3,在这个浓度下，查图 4-13 可知道 un 600cm2/(V s) , up 400cm2/(V s) ,11Li 1/ i uw 12.5 cmniq(un Up) 5 101.602 10(400 600)11

27、.截面积为10%怖掺有浓度为1013cm3的p型Si样品，样品内部加有强度3为10 V/cm的电场，求；室温时样品的电导率及流过样品的电流密度和电流强度。400K时样品的电导率及流过样品的电流密度和电流强度。解：查表4-15 (b)知室温下，浓度为1013cm3的p型Si样品的电阻率为2000 cm,则电导率为1/5 104S/cm。电流密度为 J E 5 10 4 103 0.5A/cm2 电流强度为I Js 0.5 10 3 5 10 4A400K时，查图4-13可知浓度为1013cm3的p型Si的迁移率约为 up 500cm2/(V s),则电导率为 pqup 1013 1.602 10

28、 19 500 8 10 4S/cm 电流密度为 J E 8 10 4 103 0.8A/cm2电流强度为I Js 0.8 10 3 8 10 4A12 .试从图4-14求室温时杂质浓度分别为1015, 1016, 1017cm3的p型和n型 Si样品的空穴和电子迁移率，并分别计算他们的电阻率。再从图4-15分别求他 们的电阻率。浓度(cm3)101510161017n型P型N型P型N型P型迁移率（cm2/（）（图 4-14）13005001200420690240电阻率p ( Q .cm)电阻率 p ( Q .cm)(图 4-15)14硅的杂质浓度在1015-1017cm3范围内，室温下全部

29、电离，属强电离区，n Nd或P Na电阻率计算用到公式为或 工pqupnqun13 .掺有1016硼原子cm3和9 1015磷原子cm3的S i样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子浓度及样品的电阻率。解：室温下，Si的本征载流子浓度ni 1.0 101O/cm3有效杂质浓度为：Na Nd 1.1 1016 9 1015 2 1015 /cm3 ni ,属强电离区多数载流子浓度p Na Nd 2 1015/cm3n21 1020少数载流子浓度n X 4行5 104/cm3p02 1015总的杂质浓度M Na Nd 2 1016/cm3 ,查图4-14 (a)知，Up多子 400cm2/V s

30、, Un少子 1200cm2/V s电阻率为111 1915 7.8 .cm pqup nqunupqp 1.602 102 1040014 .截面积为、长为 1cm的 n 型 GaAs样品，设 un=8000 cm2/( V S),n=10 15cm3,试求样品的电阻解:nqun1-八-1915 0.78 .cm1.602 101 108000电阻为 r L 0.78 1/0.6 1.3s15 .施主浓度分别为1014和1017cm3的两个Ge样品，设杂质全部电离:分别计算室温时的电导率;若于两个GaAs样品，分别计算室温的电导率浓度为 1014cm3,nqun 1.602 10-19 1

31、1014 4800浓度为1017cm3,nqun 1.602 10-19 1 1017 3000GaAsM料，浓度为1014cm3,nqun 1.602 10-19 1 1014 8000浓度为1017cm3,nqun 1.602 10-19 1 1017 52000.077S/cm48.1S/cm0.128S/cm83.3S/cm解：查图4-14 (b)知迁移率为施主浓度样品1014 cm-31017cm3Ge48003000GaAs80005200Ge材料,16 .分别计算掺有下列杂质的Si,在室温时的载流子浓度、迁移率和电阻率：硼原子3 1015cm3;硼原子1016cm3+磷原子 10

32、16cm3磷原子1016cm3 +硼原子 1016cm磷原子3 1015cm3卷原子1 1017cm3+种原子1 1017cm3。解：室温下，Si的本征载流子浓度ni 1.0 1010/cm3,硅的杂质浓度在1015-1017cm3范围内，室温下全部电离，属强电离区。硼原子3 1015cm3p Na 3 1015/cm3ni21101 104 .315 3.3 10 / cm3 104,3n -153.310 /cmp31015查图4-14 (a)知,480cm2/V s1upqNA1.602 10-191 15 4.3 .cm3 1015 480硼原子 1016cm3+磷原子 1016cm3

33、Na163Nd (1.3 1.0) 10 /cm3 1015/cm34 3.3104/cm3NiNaNd 2.3 1016/cm3,查图4-14 (a)知,p 350cm2 /V s pupqp11.602 10-19 3 1015 3505.9 .cm磷原子1016cm3+硼原子1016cmNdNa (1.3 1.0) 1016/cm315 ,33 10 / cm2 niNiNaNd 2.3 1016/cm3,查图4-14 (a)知,2n 1000cm /V sUnqp1-19151.602 10 19 3 1015 10002.1 .cm磷原子3 1015cm3+钱原子 1 1017cm3

34、+种原子 11017cm3N diNa Nd2 3 1015/cm3 , pni2 1 1020n 3 10153.3 104/cm3NiNaNd1 Nd2 2.03 1017/cm3,查图 4-14 (a)知，n 500cm2/V sUnqp1_ _19_ 15_1.602 103 105004.2 .cm17.证明当Un up且电子浓度n=n Jup/un,p门 时,材料的电导率最小，并求 min的表达式。解:pqupnqun2ni-qupnnqunddnq(2 ni-2 u pun ),d2dn222ni3- u p n令 dn2ni-T u p nun) 0ni up /un, p n

35、i . uu / upd2dn22n；ni up/un3 ,-ni (up/un), up/unup2un . unq 0n” up因此,n AiUp/un为最小点的取值minq(ni . uu/upup ni up/unun)2qR uuup试求300K时Ge和Si样品的最小电导率的数值，并和本征电导率相比较。查表4-1,可知室温下硅和错较纯样品的迁移率Si:min2qni uuup 2 1.60219101 10101450 500 2.73 10 7S/cmGe:qni(up un) 1.602 10 19 11010(1450 500) 3.12 10 6S/cmmin2qni uuu

36、p 2 1.60210 191 10103800 1800 8.38 10 6S/cmqni (up un) 1.602 10 19 11010(3800 1800) 8.97 10 6S/cm18. InSB的电子迁移率为(V S),空穴迁移率为(V S),室温时本征载流子浓 度为1016cm3,试分别计算本征电导率、电阻率和最小电导率、最大电导率。什 么导电类型的材料电阻率可达最大。解：i qni(up un) 1.602 10 19 1.6 1016 (75000 750) 194.2S/cmi 1/ i 0.052 .cm借用17题结果min 2qni uuup 2 1.602 10

37、19 1.6 101675000 750 38.45S/cmmax 1/ min 1/12.16 0.026 .cm 当n njjup/un,p nijuu/up时，电阻率可达最大，这时 1750/75000 p n ,75000/750 ,这时为 P 型半导体。19 .假设S i中电子的平均动能为3koT/2 ,试求室温时电子热运动的均方根 速度。如将S i置于10V/cm的电场中，证明电子的平均漂移速度小于热运动速 度，设电子迁移率为15000cm/( VS).如仍设迁移率为上述数值，计算电场为104V/cm时的平均漂移速度，并与热运动速度作一比较，。这时电子的实际平均漂 移速度和迁移率应

38、为多少？20 .试证G的电导有效质量也为_± 1 A _2_ mc 3 m1 mt第五章习题1 .在一个n型半导体样品中，过剩空穴浓度为 1013cm3,空穴的寿命为100us。 计算空穴的复合率。2 .用强光照射n型样品，假定光被均匀地吸收，产生过剩载流子，产生率为空穴寿命为 。(1)写出光照下过剩载流子所满足的方程；(2)求出光照下达到稳定状态时的过载流子浓度。3 .有一块n型硅样品，寿命是1us,无光照时电阻率是10cm,今用光照射该样品，光被半导体均匀的吸收，电子-空穴对的产生率是1022cm3 s-1,试计算光照下样品的电阻率，并求电导中少数在流子的贡献占多大比例?4 . 一块半导体材料的寿命二10us,光照在材料中会产生非平衡载流子，试求光n= p=1014cm3。照突然停止20us后，其中非平衡载流子将衰减到原来的百分之几？6.画出p型半导体在光照（小注入）前后的能带图，标出原来的的费米能级和 光照时的准费米能级。EcEcEiEFnEfEvEv光照前光照后7.掺施主浓度 N=1015cm3的n型硅，由于光的照射产生