计算含有施主杂质浓度为ND=9*1015cm-3，及受主杂质浓度为1.1*1...

问答题计算含有施主杂质浓度为N_D=9*10¹⁵cm^-3，及受主杂质浓度为1.1*10¹⁶cm³的硅在300K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。

参考答案：

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1.问答题 试分别说明：
1）在一定的温度下，对本征材料而言，材料的禁带宽度越窄，载流子浓度越高；
2）对一定的材料，当掺杂浓度一定时，温度越高，载流子浓度越高。

参考答案：1）在一定的温度下，对本征材料而言，材料的禁带宽度越窄，则跃迁所需的能量越小，所以受激发的载流子浓度随着禁带宽度的变窄而...

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2.问答题计算本征硅在室温时的电阻率。设电子迁移率和空穴迁移率分别为1350cm²/v˙s，和500cm²/v˙s。当掺入百万分之一的砷后，设杂质全部电离，计算其电导率比本征硅的电导率增大多少倍？n_i=1.5×10¹³/cm³。

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3.问答题已知本征锗的电导率在310K时为3.56×10^-2S/cm，在273K时为0.42×10^-2S/cm，一个n型锗样品，在上述两个温度时，其施主杂质浓度N_D=10¹⁵/cm³。计算在上述两个温度n型锗样品的电导率。μ_n=3600cm²/v˙s，μ_p=1700cm²/v˙s。

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4.问答题在掺入硼的非简并p型硅样品中含有一定浓度的铟，在室温下电阻率为2.84Ω˙cm，已知所掺硼的浓度N_a1=10¹⁶10/cm³，硼的电离能E_a1-Ev=0.045eV，铟的电离能E_a2-Ev=0.16eV，求样品中铟的浓度。Nv=1.04×10¹⁹/cm³，μ_p=200cm²/v˙s。

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5.问答题 在室温下，高纯锗的电子迁移率μ_n=3900cm²/v˙s，设电子的有效质量为m_n=3×10^-29g，求：
（1）热运动速度平均值
（2）平均自由时间
（3）平均自由路程
（4）在外加电场为10/Vcm时的漂移速度

参考答案：

6.问答题 准经典近似下，金属中电子漂移速度为。设ε=ε₀e^iωt，求在频率ω下的金属电导率。

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7.问答题 （1）试证明在室温下，当半导体的电子浓度时，其电导率为最小值，求在上述条件下的空穴浓度。
（2）当n_i=2.5×10¹³/cm³，μ_p=1900cm²/v˙s，μ_n=3800cm²/v˙s，求其本征电导率和电波电导率。
（3）当n₀和p₀为何值时，电导率等于本征电导率。

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8.问答题室温下本征锗的电阻率为47Ω˙cm，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尝试，设杂质全部电离，锗原子的浓度为4.4×10²²/cm³，求该掺杂锗材料的电阻率，μ_n=3600cm²/v˙s，μ_p=1700cm²/v˙s，n_i=2.5×10¹³/cm³。

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9.问答题 现有三个半导体硅样品，已知室温下（300K）它们的空穴浓度分别为p₀₁=2.25×10¹⁵/cm³，p₀₂=1.5×10¹⁰/cm³，p₀₃=2.25×10⁴/cm³
（1）分别计算这三个样品的电子浓度
（2）判别这三个样品的导电类型
（3）计算这三个样品的费米能级的位置

参考答案：
对这三块材料分别计算如下：

即P型半导体的费米能级在禁带中线下0.37eV处

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10.问答题有一半导体硅样品，施主浓度为N_D=2×10¹⁴/cm³，受主浓度为N_A=1×10¹⁴/cm³，已知施主电离能为ΔE₀=0.05eV，试求：99%的施主杂质电离时的温度。

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