半导体物理提纲新

1、证明:对于能带中的电子，K状态和-K状态的电子速度大小相等，方向相反。即:v（k）=v（k），并解释为什么无外场时，晶体总电流等于零。已知一维晶体的电子能带可写成:h271E(k)二(一一cos2kka+cos6兀ka)ma288式中，a为晶格常数。试求:1）能带的宽度；2）能带底部和顶部电子的有效质量。3半导体硅单晶的介电常数er=11.8,电子和空穴的有效质量各为mni=0.97mm,mpt=0.53m，利用类氢模型估计:mnt=0.19m和mpi=0.16（1）施主和受主电离能;（2）基态电子轨道半径r。有一硅样品，施主浓度为Nd=2X1014cm，受主浓度为Na=1014Cm_3，已知

2、施主电离能AEd二Ec-Ed二.5eV，试求99的施主杂质电离时的温度。现有三块半导体硅材料，已知室温下（300K）它们的空穴浓度分别为：p=2.25x1016cm-3p=1.5x1010cm-3p=2.25x104cm-301，02，03。（1）分别计算这三块材料的电子浓度n01，02，n03；（2）判断这三块材料的导电类型；（3）分别计算这三块材料的费米能级的位置。室温下，本征锗的电阻率为47试求本征载流子浓度。若掺入锑杂质，使每106个锗原子中有一个杂质原子，计算室温下电子浓度和空穴浓度。设杂质全部电离。锗原子的浓度为4.4X1022cm-3，试求该掺杂锗材料的电阻率。设巴=3600cm

3、2/VDs认为不随掺杂而变化。n=2.5x1013cm3i7.在半导体锗材料中掺入施主杂质浓度Nd=1014cm-3，受主杂质浓度Na=7X1013cm-3；设室温下本征锗材料的电阻率Pi=6cm，假设电子和空穴的迁移率分别为卩=3800cm2/VDsn所加的电场强度。卩p=1800cm2/，若流过样品的电流密度为52.3mA/cm2，求8.某p型半导体掺杂浓度NA=1016cm-3,少子寿命Tn=10，在均匀光的照射下产生非平衡载流子，其产生率g=1018/cm3DS,试计算室温时光照情况下的费米能级并和原来无光照时的费米能级比较。设本征载流子浓度ni=1010cm-3.试求：（2）不计表面

4、态的影响，该p型硅分别与铂和银接触后是否形成阻挡层?(3)若能形成阻挡层，求半导体一边势垒高度。已知w=4.81eVW=5.36eVN=101xm-3E=1.12eV.已知：Agptvg;硅电子亲合能x=4.05V10.设在金属与n型半导体之间加一电压，且n-Si接高电位，金属接低电位，使半导体表面层内出现耗尽状态。(1)求耗尽层内电势V(x)；(2)若表面势Vs二0.4V；外加电压5V,施主浓度Nd=1016cm-3，求耗尽层厚度。设二12s=8.85x10-14F/cmsi，。11.试导出使表面恰为本征时表面电场强度，表面电荷密度和表面层电容的表示式(设p型硅情形)。附件为09年另以位老师

5、给我的半导体物理的提纲，不清楚他今年如何出题。薄膜物理最近几年出现最多的题目：1请叙述制备固体薄膜时，核形成与生长的物理过程。（或者请叙述制备固体薄膜时，薄膜衬底表面是如何凝聚成核的？（参考P148-149）2薄膜生长有哪几种模式？发生这些生长模式的必要条件是什么？（参考P156，P149图7-4）3连续金属膜与块状金属的导电性质有何不同？（或者连续金属膜中，当岛之间距离较小时，其电阻率与哪些物理量有关？（P198-208）4列出连续金属膜导电性质相关的因素，并讨论其形状效应对导电性能的影响5薄膜中的内应力是如何形成的？（P194-195，8条）6解释正压电效应和逆压电效应，具有压电性质的晶体具有怎样的结构特征？真空沉积的压电薄膜在晶体结构上必须满足哪些条件？为什么？列举几种薄膜压电材料。7.假定核