简述Ge、Si和GaAS的能带结构的主要特征。

问答题简述Ge、Si和GaAS的能带结构的主要特征。

参考答案：

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1.问答题试指出空穴的主要特征。

参考答案：

空穴是未被电子占据的空量子态，被用来描述半满带中的大量电子的集体运动状态，是准粒子。主要特征如下：

2.问答题试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。

参考答案：电子的共有化运动导致孤立原子的能级形成能带，即允带和禁带。温度升高，则电子的共有化运动加剧，导致允带进一步分裂、变宽；允...

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3.问答题什么叫本征激发？温度越高，本征激发的载流子越多，为什么？试定性说明之。

参考答案：在一定温度下，价带电子获得足够的能量（≥Eg）被激发到导带成为导电电子的过程就是本征激发。其结果是在半导体中出现成...

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4.问答题证明：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。

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5.问答题室温下，本征锗的电阻率为47Ω·cm，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4.4×10²²cm^-3，试求该掺杂锗材料的电阻率。设μ_n=3600cm²/V·s，且认为不随掺杂而变化。n_i=2.5×10¹³cm³。

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6.问答题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：p₀₁=2.25×10¹⁶cm^-3，p₀₂=1.5×10¹⁰cm^-3，p₀₃=2.25×10⁴cm^-3分别计算这三块材料的费米能级的位置。

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7.问答题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：p₀₁=2.25×10¹⁶cm^-3，p₀₂=1.5×10¹⁰cm^-3，p₀₃=2.25×10⁴cm^-3判断这三块材料的导电类型

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8.问答题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：p₀₁=2.25×10¹⁶cm^-3，p₀₂=1.5×10¹⁰cm^-3，p₀₃=2.25×10⁴cm^-3分别计算这三块材料的电子浓度n₀₁，n₀₂，n₀₃；

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9.问答题以n型Si材料为例，画出其电阻率随温度变化的示意图，并作出说明和解释。

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10.问答题画出外加正向和负向偏压时pn结能带图（需标识出费米能级的位置）。

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