半导体物理学(刘恩科第七版)课后习题解第四章习题及答案

第四章习题及答案 1. 300K时，Ge的本征电阻率为47cm，如电子和空穴迁移率分别为3900cm2/( V.S)和1900cm2/( V.S)。 试求 Ge 的载流子浓度。 解：在本征情况下，inpn,由)(/pnipnuuqnpqunqu111 知 3131910292190039001060214711cmuuqnpni.)(.)( 2. 试计算本征Si在室温时的电导率，设电子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As后，设杂质全部电离，试计算其电导率。比本征Si的电导率增大了多少倍？ 解：300K时，)/(),/(SVcmuSVcmupn225001350，查表 3-2或图 3-7可知，室温下 Si的本征载流子浓度约为3101001cmni.。 本征情况下， cmS+.uuqnpqunqu-pnipn/.)()(6191010035001350106021101 金钢石结构一个原胞内的等效原子个数为84216818个，查看附录 B知 Si的晶格常数为0.543102nm，则其原子密度为322371051054310208cm).(。 掺入百万分之一的As,杂质的浓度为3162210510000001105cmND，杂质全部电离后，iDnN，这种情况下，查图 4-14（a）可知其多子的迁移率为800 cm2/( V.S) cmS.quN-nD/.''468001060211051916 比本征情况下增大了66101210346..'倍 3. 电阻率为10.m的p型 Si样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子浓度。 解：查表4-15(b)可知，室温下，10.m的p型Si样品的掺杂浓度NA约为3151051cm.,查表 3-2或图 3-7可知，室温下 Si的本征载流子浓度约为3101001cmni.,iAnN 3151051cmNpA. 341 521 021 0761 0511 001cmpnni..).( 4. 0.1kg的Ge单晶，掺有3.210-9kg的Sb，设杂质全部电离，试求该材料的电阻率n=0.38m2/( V.S),Ge的单晶密度为5.32g/cm3,Sb原子量为121.8。 解：该Ge单晶的体积为：381 83 251 0 0 010cmV...; Sb掺杂的浓度为：31 42 391 04 2881 81 00 2 5681 2 11 0 0 01 023cmND../... 查图 3-7可知，室温下 Ge的本征载流子浓度31 31 02cmni，属于过渡区 31 41 41 301 0681 0481 02cmNpnD.. cmnqun911 03 801 06 0 211 06811141 91 4..../  5. 500g的Si单晶，掺有4.510-5g 的B ，设杂质全部电离，试求该材料的电阻...