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浓度为NA时导带中电子浓度为“n有”,证明: n有/ n无=( n有/ NA)1/2

27、下图为某杂质半导体导带电子浓度随温度的变化曲线,定性解释该曲线反映的物理机制?

第四章

1、根据散射的物理模型,说明为什么电离杂质使Ge、Si等元素半导体的迁移率随温度按照关系μ∝T3/2变化,而晶格振动散射使迁移率按照关系μ ∝T-3/2 变化?

2、什么是声子,它在半导体材料的电导中起什么作用?

3、半导体的电阻温度系数是正的或是负的,为什么?

4、有一块本征半导体样品,请定性说明增加其电导率的两个过程。 一是参杂,增加载流子浓度

二是加热,本征激发,增加电子和空穴浓度。

5、强电场作用下,迁移率的数值与场强E有关,这时欧姆定律是否仍然正确?为什么?

6、光学波散射和声学波散射的物理机制有何区别?各在什么样的晶体中起主要作用?

7、本征Ge和Si材料中,载流子迁移率随温度增加如何变化?

8、电导有效质量、状态密度有效质量有何区别?它们与电子的纵有效质量、横有效质量是什么关系?

9、如右图所示,说明μ-T曲线的变化规律。并解释: (1)在什么温度范围内电离杂质散射起主要作用?

(2)为什么两根曲线在极低温下分开,在高温下趋于一致?

10、工厂中在非恒温环境下测量超纯硅的室温电阻率时,发现总是夏天低,冬天高,请解释其原因,说明与右图电阻率-温度关系曲线是否矛盾?为什么?

11、解释右图的曲线簇为什么在低温时发散,高温时集中?

12、解释右图的曲线Ⅰ、Ⅱ那条对应的掺杂浓度高?

13、有两块不同纯度的n-Si单晶体A、B,测得其电导迁移率与温度的关系如右图所示。解释曲线变化趋势的内在物理机制,说明由曲线上迁移率极大值对应的温度如何判断样品的纯度?

14、简述下图中杂质半导体材料电阻率-温度曲线变化趋势的内在物理机制(分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域讨论)。

15、对于仅含一种杂质的锗样品,如果要确定其载流子符号、浓度、迁移率和有效质量,应进行那些测量?

16、解释多能谷散射如何影响材料的导电性?

17、有四块Si半导体样品,除掺杂浓度不同外,其余条件均相同。根据下列所给数据判断那块样品电阻率最大?那块样品的电阻率最小? (1)NA=1.2×1013cm-3, ND=8×1014cm-3 (2)NA=8×1014cm-3, ND=1.2×1015cm-3, (3)NA=4×1014cm-3, (4) ND=4×1014cm-3 18、定性解释下图中(a)、(b),并根据(a)、(b)绘出曲线(c)。设材料为n型掺杂。

19、为什么要引入热载流子概念?热载流子和普通载流子有什么区别?

20、以GaAs为例说明什么是负微分电导现象?

21、写出波尔兹曼方程,并解释方程中每一项的物理意义。说明在说明条件下可以使用驰豫时间近似。

22、为什么荡畴区电场降低到小于Ea时,畴区电荷不在增加,而处于稳定状态?根据右图说明耿氏振荡的物理机制。

23、设T=300k,Ge中电子具有热能为k0T,相应的热运动速度用Eth=(1/2)m0Vth2计算。若电子位于场强为10V/cm的电场中,说明此时电子的漂移速度小于热运动速度。若电子置于104V/cm的电场中,用同样的迁移率数值,计算载流子漂移速度的变化,与热运动速度比较,讨论强电场对真实迁移率的影响。 第五章

1、区别半导体平衡状态和非平衡状态有何不同?什么叫非平衡载流子?什么叫非平衡载流子的稳定分布?