半导体物理答案第三章

1、任课老师：吴海霞作业章次：第三章完成日期： 2010 年 4 月 9 日姓名：高磊学号： 20070682班级： 01530701老师点评：计算硅在 -78 、 27、 300时本征半导体费米能级、假定它在禁带中线处合理吗？解：本征半导体不带电npEc EFE F Ev2 mn* k0 T3 / 2*3 / 2即 N cek0 TN vek0 T，其中 N c, N v2 m p k0 T2323hhE FEcEv k 0T N vEcEv 3k0Tlnm*p2lnN c24mn*2mn*1.08m0 , m*p0.59m0T195K时， E FEcEv7.510 3 (eV )2T300K时

2、， E FEcEv1.1610 2 (eV )2T573K时， EFEcEv2.2 10 2 (eV )2Si的 E g 约为 1eV假设它在中线处合理以施主杂质电离 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的浓度范围解：强电离时 N D 10ni 10 2.410132.41014 cm 3D2N DexpED10%N ck0 TN D10% N cexpED10%1.051019exp2k0T20.02611. 若锗中施主杂质电离能ED =0.01eV ，施主杂质浓度分别为 ND =10 14cm3及 1017 cm 3。计算 1、99%电离；

3、2、90%电离；3、 50%电离时温度各为多少？解：当 99%、90%电离时，处于强电离区D2N DexpEDN ck0 TEDln DN c , 代入已知常量得k0 T2N D116ln1015 D T3/2TN D电离时，D1%99%1163 ln T2.3（N D1014 cm 3）T21163 ln T9.2（N D1017 cm 3）T2电离时，D10%90%1163 ln T（ N D1014 cm 3）T21163 ln T6.9（ N D1017 cm 3）T2当电离时，不在强电离区50%nDN DN DE DEF212 expk0TEFEDk0 T ln 2n0N DnD2N

4、 cEcEFN Dexpk0T2EDln N ck0 TN D1163 ln T3（N D1014 cm 3）T21163 ln T3.9（ N D1017 cm 3）T2电离时99%T37 K（ N D1014 cm 3）T533K（ N D1017 cm 3）电离时90%T10K（N D1014 cm 3）T320K（ N D1017 cm 3）电离时50%T16K（N D1014 cm 3）T55K（N D1017 cm 3）14. 计算含有施主杂质浓度ND =91015 / cm3 及受主杂质浓度N A =1.11016 / cm3 的硅在 300K时的电子和空穴浓度及费米能级位置净杂

5、质浓度为 N AN A N D 2 1015 / cm3D2N AexpED1%NckT故杂质完全电离nni2531.1310 / cmpEFEvk0T ln N A0.224eVN v20. 制造晶体管一般在高杂质浓度的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。设 n 型硅单晶衬底是掺锑的，锑的电离能为0.039eV ， 300K时 EF 位于导带底下面 0.026eV 处，计算锑的浓度和导带中电子浓度。导带中电子浓度nN c2EcEF9.51018/ cm3F1/ 2k0T锑的浓度为 N DNc212exp( EFEc ) exp(ED ) F1/2Eck0Tk0Tk出师

6、表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦

7、，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：亲贤臣， 远小人， 此先汉所以兴隆也； 亲小人， 远贤臣， 此后汉所以倾颓也。 先帝在时，每与臣论此事， 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言