4. 一个n型锗样品(施主密度Nd?1014cm?3),截面积为10cm,长为1cm。电子和空
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穴的寿命均为100?s。假设光被均匀地吸收,电子-空穴对产生率g=10/cm·s,试
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计算有光照时样品的电阻。(纯锗的迁移率数值:?n?3900cm2/V?s, ?p?1900) cm2/V?s。
5. 一个半导体棒,光照前处于热平衡态、光照后处于稳定态的条件,分别由图7(a) 和
(b)给出的能带图来描述。设室温(300K)时的本征载流子密度ni?1010cm?3,试根据已知的数据确定:
(1)热平衡态的电子和空穴密度n0和p0; (2)稳定态的空穴密度p;
(3)当棒被光照设时,“小注入”条件成立吗?试说明理由。
6. 如图8所示,一个很长的n型半导体样品,其中心附近长度为2a的范围内被光照射。
假定光均匀地穿透样品,电子-空穴对的产生率为g(g为常数),试求出小注入情况下样品中稳态少子分布。
第七章 半导体中的接触现象
1. 试推导出计算p?n结的电压电流关系式。
?22. 锗p?n结中p及n区的室温电阻率均为10??m时,计算p?n结的电势差。如果
电阻率变为10??m时,它的值又是多少?
?4?23. 在锗p?n结中300K时n型层的电阻率为10??m,p型层的为10??m。设电子
?4迁移率为0.36m/V·s,空穴迁移率为0.17m/V·s,在热平衡时结电势VD等于0.5V,求出势垒厚度(??16 )。
?4?24. 在Ge突变结中,p区电阻率为10??m,n区的为10??m,热平衡时势垒高度
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为0.5V,??16,结面是直径为0.15mm的圆,试求出这时的结电容。如果加3V反向偏电压时,它的电容是多少?
第八章 半导体表面
1. 对于由金属/氧化物/n型半导体构成的理想MOS结构:
(1)分别画出积累层和耗尽层的能带图;
(2)画出开始出现反型层时的能带图,并求出开始出现反型层的条件; (3)画出开始出现强反型层时的能带图,并求出开始出现强反型层的条件。 2. 对于n型半导体,利用耗尽层近似,求出耗尽层宽度xd和空间电荷面密度Qsc 随表
面势Vs变化的公式。 3. 利用载流子密度的基本公式 n?Ncexp(?Ec?Efk0T) 和p?Nvexp(?Ef?Evk0T) ,
证明在表面空间电荷区中,载流子密度可以写成:
eV(x)eV(x)p(x)?p0exp[?]n(x)?n0exp[], k0T
k0T其中no和p0是体内的电子和空穴密度,V(x)是表面空间电荷区中的电势。 4. 一个n型硅样品,电阻率为3??cm,试在开始出现强反型时,求出表面空间电荷区
中恰好为本征的位置与空间电荷区边界的距离。硅的相对介电常数?s?12,
?n?1350cm2/V?s。
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