【MOOC】《固体与半导体物理基础》(电子科技大学)章节作业中国大学慕课答案

【MOOC】《固体与半导体物理基础》(电子科技大学)章节作业中国大学慕课答案

有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索晶体结构第一章节作业1.二维正六方晶格的基矢

，

，画出此晶格的第一、二、三布区121

答案：【】2.由蜂窝形图案的顶点所构成的二维点阵（如图所示），其两对边的间距为a，写出它的布拉菲格子的基矢并求出它的倒格子基矢。1221

答案：【】3.证明体心立方格子和面心立方格子互为正、倒格子。

答案：【】4.在简单立方的晶胞图中画出下列晶面和晶向：（），（），[]，[]12

答案：【】5.有一晶格的每个格点上有一个原子，基矢为a1=3Ai,a2=3Aj,a3=1.5A(i+j+k),其中i、j、k为笛卡尔坐标系中x、y、z方向的单位矢量，问：（1）此晶格属于哪种布拉菲格子？（2）原胞和晶胞的体积各等于多少？112

答案：【】晶格振动第二章节作业1.从一维双原子晶格的色散关系出发，当m逐渐增大到M时，色散关系如何变化？试与一维单原子晶格色散关系进行比较。113

答案：【】2.应用波恩-卡门边界条件，求由三个相同原子组成的一维布拉菲格子的振动频率。121

答案：【】晶体中的自由电子态第三章作业1.14.7对于晶格常数为的一维晶格，采用紧束缚近似计算电子的速度，证明在布区边界电子的速度等于零。对于二维正方晶格（晶格常数为），证明在布区边界电子的速度平行于边界。

答案：【】2.14.6某晶体中电子的等能曲面是椭球面：求能量在之间的状态数。

答案：【】3.14.5用紧束缚方法处理面心立方晶体在最近邻近似下

态电子能带为：并求能带底部电子的有效质量。

答案：【】4.14.4设一维晶体的电子能带可以写成：式中，是晶格常数，求：（1）能带的宽度；（2）电子在波矢状态时的速度；（3）能带底部和顶部电子的有效质量。

答案：【】5.14.2一维周期场中电子的波函数应当满足布洛赫定理，若晶格常数是，电子波函数为：(1)

;(2)

;(3)

（是某个确定的函数）。

答案：【】6.14.1限制在边长为的正方形中的个自由电子，电子的能量为：(1)求能量在之间的状态数；(2)求此二维系统在绝对零度时的费米能级。

答案：【】平衡状态下的半导体第四章作业1.15.5若硅中施主杂质电离能为，施主杂质浓度分别为和时，计算：(a)

电离时，(b)

电离时，(c)

电离时，温度为多少？

答案：【】2.15.3两块型硅材料，在某一温度T时，第一块与第二块的电子浓度之比为

（是自然对数的底）。（1）如果第一块材料的费米能级在导带底之下，试求出第二块材料中费米能级的位置；（2）求出两块材料中空穴浓度之比。

答案：【】3.15.2具有施主浓度、受主浓度的型半导体，，证明导带电子浓度可以用来表示。

答案：【】4.15.1计算能量在之间单位体积中的量子态数。

答案：【】半导体的导电性第五章作业1.证明：当

，且电子浓度

,

时，材料的电导率最小，并求出

的表达式。

答案：【】2.截面积为

的圆柱形纯Si样品，长1mm，接于10V的电源上，室温下希望通过0.1A的电流，问：样品的电阻、电导率分别是多少？应掺入浓度为多少的施主？

答案：【】3.电阻率为

的p型Si样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子的浓度。

答案：【】4.试计算本征硅在室温时的电导率。设电子和空穴的迁移率分别为

和

，当掺入1%的As后，设杂质全部电离，计算其电导率比本征Si的电导率增大的倍数。

答案：【】非平衡载流子第六章作业1.设有受主浓度为

的p型硅，其本征载流子浓度为

。若载流子注入在正

区域内产生的非平衡电子浓度为

，求空穴浓度

，并计算在处电子浓度与空穴浓度的比值

，说明是小注入还是大注入。

答案：【】2.掺施主浓度

的n型硅，由于光的照射产生了非平衡载流子

。试计算室温时准费米能级的位置，并和原来的费米能级作比较。室温时，

.

答案：【】3.画出p型半导体在光照（小注入）前后的能带图，标出原来的费米能级和光照时的准费米能级。

答案：【】半导体器件物理基础第七章作业1.18.2若，，求室温下锗突变p-n结的

答案：【】2.18.1正偏工作的p-n结二极管，其环境温度为T=300K。计算：电流变为原来的10倍时电压的改变；电流变为原来的100倍时电压的改变。

答案：【】3.18.5受主浓度NA=10^17/cm3的p型锗，室温下功函数为多少?若不考虑表面态的影响