半导体物理学第四章答案

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. 34152102107610511001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：3818325100010cmV...; Sb掺杂的浓度为：31423910428818100256812110001023cmND../... 查图3-7可知，室温下Ge的本征载流子浓度313102cmni，属于过渡区 3141413010681048102cmNpnD.. cmnqun9110380106021106811141914..../ 5. 500g的Si单晶，掺有4.510-5g 的B ，设杂质全部电离，试求该材料的电阻率p=500cm2/( V.S),硅单晶密度为2.33g/cm3,B原子量为10.8。 解：该Si单晶...