半导体器件物理复习题

1 半导体器件物理复习题 一． 平衡半导体： 概念题： 1 . 平衡半导体的特征（或称谓平衡半导体的定义） 所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体，是指无外界（如电压、电场、磁场或温度梯度等）作用影响的半导体。在这种情况下，材料的所有特性均与时间和温度无关。 2. 本征半导体： 本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。 3. 受主（杂质）原子： 形成 P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅲ族元素）。 4. 施主（杂质）原子： 形成 N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅴ族元素）。 5. 杂质补偿半导体： 半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。 6. 兼并半导体： 对 N 型掺杂的半导体而言，电子浓度大于导带的有效状态密度， 费米能级高于导带底（ 0FcEE ）；对 P 型掺杂的半导体而言，空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶（ 0FvEE ）。 2 7. 有效状态密度： 在导带能量范围（~cE ）内，对导带量子态密度函数 3/2*342nccmgEEEh与电子玻尔兹曼分布函数 expFFEEfEkT的乘积进行积分（即3/2*0342expcnFcEmEEnEEdEhkT）得到的3*2222ncm kTNh称谓导带中电子的有效状态密度。 在价 带能量范围（~vE）内，对价 带量子态密度函数 3/2*342pvvmgEEEh与空穴玻尔兹曼函数 expFFEEfEkT的乘积进行积分（即 3/2*0342expvEpFvmEEpEEdEhkT）得到的3*2222pvm kTNh称谓价带空穴的有效状态密度。 8. 以导带底能量cE 为参考，导带中的平衡电子浓度： 0expcFcEEnNkT其含义是：导带中的平衡电子浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。 9. 以价带顶能量vE 为参考，价带中的平衡空穴浓度： 0expFvvEEpNkT其含义是：价带中的平衡空穴浓度等于价带中的有效状态密度乘以能量为价带顶能量时的玻尔兹曼分布函数。 10. 导带量子态密度函数 3/2*342nccmgEEEh 3 11. 价带量子态密度函数 3/2*342pvvmgEEEh 12. 导带中电子的有效状态密度3*2222ncm kTNh 13. 价带中空穴的有效状态密度3...