半導體第三章

1、第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題1、半導體處于怎樣的狀態(tài)才能叫處于熱平衡狀態(tài)？其物理意義如何？一單晶硅棒，在分別受太陽光照和處于暗態(tài)時，何時是處于熱平衡狀態(tài)？一單晶硅棒，在兩頭溫度分別為40攝氏度和80攝氏度時，該材料可以處于熱平衡態(tài)嗎？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題2、什么叫統(tǒng)計分布函數(shù)？費米分布和玻爾茲曼分布的函數(shù)形式有何區(qū)別？在怎樣的條件下前者可以過渡為后者？為什么半導體中載流子分布可以用波爾茲曼分布描述？3、說明費米能級EF的物理意義。根據(jù)EF位置如何計算半導體中電子和空穴濃度？如何理解費米能級EF是摻雜類型和摻雜程度的標志？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題4、在半

2、導體計算中，經(jīng)常應用E-EFk0T這個條件把電子從費米統(tǒng)計過渡到玻爾茲曼統(tǒng)計，試說明這種過渡的物理意義？5、寫出半導體的電中性方程，此方程在半導體中有何重要意義？6、若nSi中摻入受主雜質，EF升高還是降低？若溫度升高到本征激發(fā)起作用時，EF在什么位置？為什么？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題7、如何理解分布函數(shù)與狀態(tài)密度的乘積再對能量積分即可求得電子濃度？8、為什么硅半導體器件比鍺半導體器件的工作溫度高？9、說明載流子濃度乘積：n0p0=ni2的物理意義。為什么雜質含量愈高，多子濃度愈大，而少子濃度愈小？當半導體中摻入的雜質類型和雜質含量改變時，乘積n0p0是否改變？當溫度改變時，情況

3、又如何？受光照或電場作用的半導體，情況又如何？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題10、對只含施主雜質的n型半導體，在室溫時能否認為載流子濃度為n0=ND+ni，p0=ni？為什么？11、有n型半導體，如果（1）不摻入受主；（2）摻入少量受主（NAND），那么當溫度趨于0K時，兩種情況下的費米能級的極限位置是否重合？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題12、當溫度一定時，雜質半導體的費米能級主要由什么因素決定？試把強N、弱N型半導體與強P、弱P型半導體的費米能級與本征半導體的費米能級比較。第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題13、不同摻雜濃度（同一雜質）的n型半導體，其電子濃度和溫度的關

4、系曲線如圖所示，在左方曲線彼此重合，在右方超過某一溫度T后兩條曲線平行？試說明理由。這兩部分曲線的斜率表示什么？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題15有一n型半導體，摻入三種不同濃度的施主雜質后，得到的EF-T關系曲線如圖3-2所示。試問曲線1、2、3中那條對應較高的施主濃度，那條對應較低的施主濃度？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題15、某含有一些施主的p型半導體在極低溫度下（即T0時）電子在各種能級上的分布情況如何？定性說明隨溫度升高分布將如何改變？16、什么叫載流子的簡并化？試說明其產(chǎn)生的原因。有一重摻雜半導體，當溫度升高到某一值時，導帶中電子開始進入簡并。當溫度繼續(xù)升高時簡并能

5、否解除？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題17、有四塊含有不同施主濃度的Ge樣品。在室溫下分別為：（1）高電導n-Ge； （2）低電導n-G；（3）高電導p-Ge； （4）低電導p-Ge；高低比較四塊樣品EF的。分別說明它們達到全部雜質電離與本征導電溫度的高低？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題18、室溫下某n型Si單晶摻入的施主濃度ND大于另一塊n型Ge摻入的施主濃度ND1。問那一塊材料的平衡少子濃度較大？為什么？19、半導體中摻入大量的施主雜質，可能會出現(xiàn)什么效應？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題20、比較并區(qū)別如下概念：（1）k空間狀態(tài)密度、能量狀態(tài)密度與有效狀態(tài)密度（2）

6、簡并半導體和非簡并半導體21、就本征激發(fā)而言，導帶中平衡的電子濃度一定正比于exp(-Eg/2k0T)嗎？為什么？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題22、定性討論如下?lián)诫s硅單晶費米能級位置相對于純單晶硅材料的改變，及隨溫度變化時如何改變：（1）含有1016cm-3的硼；（2）含有1016cm-3的硼和91015cm-3的金；（3）含有1015cm-3的硼和91015cm-3的金；23、說明兩種測定施主和受主雜質濃度的實驗方法的原理？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題24、已知溫度為500K時，硅ni= 41014cm-3 ，如電子濃度為21016cm-3，空穴濃度為21014cm-3性，該半導體是否處于熱平衡狀態(tài)？第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題25、定性說明下圖對應的半導體極性和摻雜狀況第三章 半導體中載流子的統(tǒng)計分布思考題26、T0K，n型半導體導帶中電子濃度為“n無”，若在該半導體中摻入少量受主雜質，其濃度