半导体物理作业答案

发布 2022-07-07 21:30:28 阅读 1625

1、什么是空穴,它的有效质量、电量、速度是什么?

空穴:在电子挣脱价键的束缚成为自由电子,其价键中所留下来的空位。

有效质量:粒子在晶体中运动时具有的等效质量,数值等于价带顶空态所对应的电子有效质量,但符号为正,即mp=-mn,它概括了半导体内部势场的作用。

电量:电量与电子相等但符号相反。

速度:速度为价带顶空带所对应的电子速度。

2、根据导电类型,可以把半导体分为几类,分别是什么?

两类,p型半导体和n型半导体。

3、什么是直接带隙半导体,什么是间接带隙半导体?

直接带隙半导体:导带边和介带边处于k空间相同点的半导体通常称为直接带隙半导体。

间接带隙半导体:导带边和介带边处于k空间不同点的半导体通常称为间接带隙半导体。

4、什么是施主离子,什么是受主离子?

施主离子:失去一个价电子而电离的杂质原子,称为施主离子。

受主离子:与其它原子原子组成共价键时,缺少一个电子,产生一个空位,相邻共价键内的电子只需得到极小的外界能量,就可以挣脱共价键的束缚而填补到空位上去,从而产生一个可导电的空穴的杂质原子,称为受主离子。

5、什么是浅能级杂质,什么是深能级杂质?

浅能级杂质:通常情况下,半导体中些施主能级距离导带底较近;或受主能能级距离价带顶较近,这样的杂质为浅能级杂质。

深能级杂质:若杂质提供的施主能级距离导带底较远;或提供的受主能能级距离价带顶较远这样的杂质为深能级杂质。

6、什么是状态密度函数,什么是费米分布函数?

状态密度函数:在能带中能量e附近每单位能量间隔内的量子态数。

费米分布函数:;大量电子在不同能量量子态上的统计分布。

7、什么是费米能级,它与哪些因素有关?

费米能级:费米能级是t=0k时电子系统中电子占据态和未占据态的分界线,是t=0k时系统中电子所能具有的最高能量。

8、导带电子和介带电子空穴浓度是多少,它们的乘积与哪些因素有关?

导带电子浓度:能带中底电子总数除以半导体的体积就得到了导带电子浓度。

带电子空穴浓度:能带中底空穴总数除以半导体的体积就得到了导带空穴浓度。

它们的乘积只与温度和禁带宽度有关。

9、什么是迁移率,对于一般半导体n~p迁移率和电导率的关系是什么?

迁移率:单位电场作用下,载流子获得的平均定向运动速度,反映了载流子在电场作用下的输运能力,是半导体物理中重要的概念和参数之一。

一般半导体n~p迁移率随电导率的增大而增大。

10、散射几率、平均自由时间和迁移率的关系是什么?

迁移率随散射几率而减小,随平均自由时间的增大而增大。

11、载流子散射主要机制是什么?

电离杂质散射;

晶格振动散射:声子波和光学波散射;

其他因素散射:等能谷散射,中性杂质散射,位错散射,合金散射,等。

12、什么是非平衡载流子?

非平衡载流子:处于非平衡态的半导体比平衡态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子。

13、系统平衡的条件是什么?

载流子激发和载流子复合之间建立起动态平衡时。

14、载流子复合的分类?

直接复合,间接复合,表面复合,俄歇复合:带间俄歇复合以及与杂质和缺陷有关的俄歇复合。

15、什么是陷阱效应?

陷阱效应:杂质能级积累非平衡载流子的作用就叫做陷阱效应。

16、什么是爱因斯坦关系?

17、载流子连续性方程?

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