习题1 1.1 确定晶胞中的原子数:(a)面心立方;(b)体心立方;(c)金刚石晶格。 解:(a)面心立方: 8 个拐角原子×81=1 个原子 6 个面原子×21=3 个原子 面心立方中共含 4 个原子 (b)体心立方:8 个拐角原子×81=1 个原子 1 个中心原子 =1 个原子 体心立方中共含 2 个原子 (c)金刚石晶格:8 个拐角原子×81=1 个原子 6 个面原子×21 =3 个原子 4 个中心原子 =4 个原子 金刚是晶格中共含 8 个原子 1.15 计算如下平面硅原子的面密度:(a)(100),(b)(110),(c)(111)。 解:(a):(100)平面面密度,通过把晶格原子数与表面面积相除得: 面密度=28-1 04 3.52个原子=21 4/1 07 8.6cm个原子 (b):(110)表面面密度=28-1 04 3.524个原子=21 4/1 05 9.9cm个原子 (c):(111)表面面密度=28-1 04 3.534个原子=21 4/1 08 3.7cm个原子 1.19(a)如果硅中加入浓度为 2×1 61 0/3cm 的替位硼杂质原子,计算单晶中硅原子替位的百分率。(b)对于浓度为1 51 0/3cm 的硼杂质原子,重新计算(a) 解:(a):硅原子的体密度 32 238-/1 00 0.51 04 3.58cm个原子个原子 硅原子替位百分率=005-002 21 61 041 0 01 00 0.51 02 (b)同理:硅原子替位百分率=006-002 21 61 021 0 01 00 0.51 01 习题 2 3.14 图3.35 所示色E-k 关系曲线表示了两种可能的价带。说明其中哪一种对应的空穴有效质量较大。为什么? 解:图中 B 曲线对应的空穴有效质量较大 空穴的有效质量: 2222*11mkdEdp 图中曲线A 的弯曲程度大于曲线B 故 BAkdEdkdEd222222 **mmBpAp 3.16 图3.37 所示为两种不同半导体材料导带中电子的E-k 关系抛物线,试确定两种电子的有效质量(以自由电子质量为单位)。 解:E-k 关系曲线k=0 附近的图形 近似于抛物线故有:*2m2knCEE 由图可知 0CE ①对于 A 曲线 有0.55mekg104.97 1006.107.01011.010055.12km3119-210-234-22*EAn)( ②对于 B 曲线有 0.055mekg104.97 1006.17.01011.010055.12km3219-210-234-22*EBn)( 3.20 硅的能带图3.23b 所示导带的最小能量出现在[100]方向上。最小值附近一维方向上的能量可以...