发布时间 : 星期一 文章半导体物理学(刘恩科)第七版完整课后地的题目答案详解更新完毕开始阅读9002ec6fbf64783e0912a21614791711cc7979b6
实用标准文档
ND?1019:ND?1018:nD?NDnD?NDND?1016:nD?ND111?e2111?e210.0370.026ED?EC?0.210.026?111?e20.160.026?0.42%成立?30%不成立11?e2 '（2）求出硅中施主在室温下全部电离的上限?0.0230.026?80%?10%不成立
D??(2ND?ED)e(未电离施主占总电离杂质数的百分比）NCkoT0.050.1NC?0.0262ND0.0510%?e,ND?e?2.5?1017/cm3NC0.0262ND?1016小于2.5?1017cm3全部电离ND?1016,1018?2.5?1017cm3没有全部电离''（2）也可比较ED与EF，ED?EF??k０T全电离ND?1016/cm3;ED?EF??0.05?0.21?0.16??0.026成立，全电离精彩文案
ND?1018/cm3;ED?EF?0.037~0.26EF在ED之下，但没有全电离ND?1019/cm3;ED?EF??0.023?0.026，EF在ED之上，大部分没有电离实用标准文档
10. 以施主杂质电离90%作为强电离的标准，求掺砷的n型锗在300K时，以杂质电离为主的饱和区掺杂质的浓度范围。
10.解
As的电离能?ED?0.0127eV,NC?1.05?1019/cm3限 室温300K以下，As杂质全部电离的掺杂上2ND?ED??exp(D) NCk0T10%?
2ND?0.0127expNC0.0260.01270.01270.1NC?0.0260.1?1.05?1019?0.026 ?ND上限?e?e?3.22?1017/cm322电离 As掺杂浓度超过ND上限的部分，在室温下不能Ge的本征浓度ni?2.4?1013/cm3
?As的掺杂浓度范围5ni~ND上限，即有效掺杂浓度为2.4?1014~3.22?1017/cm3
11. 若锗中施主杂质电离能?ED=0.01eV，施主杂质浓度分别为ND=1014cm-3j及
1017cm-3。计算①99%电离；②90%电离；③50%电离时温度各为多少？ 12. 若硅中施主杂质电离能?ED=0.04eV，施主杂质浓度分别为1015cm-3，
1018cm-3。计算①99%电离；②90%电离；③50%电离时温度各为多少？ 13. 有一块掺磷的 n型硅，ND=1015cm-3,分别计算温度为①77K；②300K；
③500K；④800K时导带中电子浓度（本征载流子浓度数值查图3-7）
精彩文案
实用标准文档
13（.2）300K时，ni?1010/cm3??ND?1015/cm3强电离区n0?ND?1015/cm3(3)500K时，ni?4?1014/cm3~ND过度区2(4)8000K时，ni?1017/cm3n0?ni?1017/cm3n0?ND?ND?4ni2?1.14?1015/cm314. 计算含有施主杂质浓度为ND=9?1015cm-3，及受主杂质浓度为
1.1?1016cm3，的硅在33K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。
解：T?300K时，Si的本征载流子浓度ni?1.5?1010cm?3,掺杂浓度远大于本征载流子浓度，处于强电离饱和区p0?NA?ND?2?1015cm?3ni2n0??1.125?105cm?3p0p02?1015EF?EV??k0Tln??0.026ln?0.224eV19Nv1.1?10p02?1015或：EF?Ei??k0Tln??0.026ln??0.336eV10ni1.5?10
15. 掺有浓度为每立方米为1022硼原子的硅材料，分别计算①300K；②600K
时费米能级的位置及多子和少子浓度（本征载流子浓度数值查图3-7）。
精彩文案
实用标准文档
(1)T?300K时，ni?1.5?1010/cm3,杂质全部电离ap0?1016/cm3ni2n0??2.25?104/cm3p0p01016EE?Ei??k0Tln??0.026ln10??0.359eVni10或EE?EV??k0Tlnp0??0.184eVNv(2)T?600K时，ni?1?1016/cm3处于过渡区：p0?n0?NAn0p0?ni2p0?1.62?1016/cm3n0?6.17?1015/cm316 E?E??kTlnp0??0.052ln1.62?10??0.025eV
Fi0ni1?1016
16. 掺有浓度为每立方米为1.5?1023砷原子 和立方米5?1022铟的锗材料，分
别计算①300K；②600K时费米能级的位置及多子和少子浓度（本征载流子浓度数值查图3-7）。
解：ND?1.5?1017cm?3,NA?5?1016cm?3300K:ni?2?1013cm?3杂质在300K能够全部电离，杂质浓度远大于本征载流子浓度，所以处于强电离饱和区n0?ND?NA?1?1017cm?3ni24?1026p0???109cm?317n01?10n01?1017EF?Ei?k0Tln?0.026ln?0.22eV13ni2?10600K:ni?2?1017cm?3本征载流子浓度与掺杂浓度接近，处于过度区
精彩文案