半導(dǎo)體物理提綱新

1、證明:對于能帶中的電子，K狀態(tài)和-K狀態(tài)的電子速度大小相等，方向相反。即:v（k）=v（k），并解釋為什么無外場時，晶體總電流等于零。已知一維晶體的電子能帶可寫成:h271E(k)二(一一cos2kka+cos6兀ka)ma288式中，a為晶格常數(shù)。試求:1）能帶的寬度；2）能帶底部和頂部電子的有效質(zhì)量。3半導(dǎo)體硅單晶的介電常數(shù)er=11.8,電子和空穴的有效質(zhì)量各為mni=0.97mm,mpt=0.53m，利用類氫模型估計:mnt=0.19m和mpi=0.16（1）施主和受主電離能;（2）基態(tài)電子軌道半徑r。有一硅樣品，施主濃度為Nd=2X1014cm，受主濃度為Na=1014Cm_3，已知

2、施主電離能AEd二Ec-Ed二.5eV，試求99的施主雜質(zhì)電離時的溫度?，F(xiàn)有三塊半導(dǎo)體硅材料，已知室溫下（300K）它們的空穴濃度分別為：p=2.25x1016cm-3p=1.5x1010cm-3p=2.25x104cm-301，02，03。（1）分別計算這三塊材料的電子濃度n01，02，n03；（2）判斷這三塊材料的導(dǎo)電類型；（3）分別計算這三塊材料的費米能級的位置。室溫下，本征鍺的電阻率為47試求本征載流子濃度。若摻入銻雜質(zhì)，使每106個鍺原子中有一個雜質(zhì)原子，計算室溫下電子濃度和空穴濃度。設(shè)雜質(zhì)全部電離。鍺原子的濃度為4.4X1022cm-3，試求該摻雜鍺材料的電阻率。設(shè)巴=3600cm

3、2/VDs認(rèn)為不隨摻雜而變化。n=2.5x1013cm3i7.在半導(dǎo)體鍺材料中摻入施主雜質(zhì)濃度Nd=1014cm-3，受主雜質(zhì)濃度Na=7X1013cm-3；設(shè)室溫下本征鍺材料的電阻率Pi=6cm，假設(shè)電子和空穴的遷移率分別為卩=3800cm2/VDsn所加的電場強度。卩p=1800cm2/，若流過樣品的電流密度為52.3mA/cm2，求8.某p型半導(dǎo)體摻雜濃度NA=1016cm-3,少子壽命Tn=10，在均勻光的照射下產(chǎn)生非平衡載流子，其產(chǎn)生率g=1018/cm3DS,試計算室溫時光照情況下的費米能級并和原來無光照時的費米能級比較。設(shè)本征載流子濃度ni=1010cm-3.試求：（2）不計表面

4、態(tài)的影響，該p型硅分別與鉑和銀接觸后是否形成阻擋層?(3)若能形成阻擋層，求半導(dǎo)體一邊勢壘高度。已知w=4.81eVW=5.36eVN=101xm-3E=1.12eV.已知：Agptvg;硅電子親合能x=4.05V10.設(shè)在金屬與n型半導(dǎo)體之間加一電壓，且n-Si接高電位，金屬接低電位，使半導(dǎo)體表面層內(nèi)出現(xiàn)耗盡狀態(tài)。(1)求耗盡層內(nèi)電勢V(x)；(2)若表面勢Vs二0.4V；外加電壓5V,施主濃度Nd=1016cm-3，求耗盡層厚度。設(shè)二12s=8.85x10-14F/cmsi，。11.試導(dǎo)出使表面恰為本征時表面電場強度，表面電荷密度和表面層電容的表示式(設(shè)p型硅情形)。附件為09年另以位老師

5、給我的半導(dǎo)體物理的提綱，不清楚他今年如何出題。薄膜物理最近幾年出現(xiàn)最多的題目：1請敘述制備固體薄膜時，核形成與生長的物理過程。（或者請敘述制備固體薄膜時，薄膜襯底表面是如何凝聚成核的？（參考P148-149）2薄膜生長有哪幾種模式？發(fā)生這些生長模式的必要條件是什么？（參考P156，P149圖7-4）3連續(xù)金屬膜與塊狀金屬的導(dǎo)電性質(zhì)有何不同？（或者連續(xù)金屬膜中，當(dāng)島之間距離較小時，其電阻率與哪些物理量有關(guān)？（P198-208）4列出連續(xù)金屬膜導(dǎo)電性質(zhì)相關(guān)的因素，并討論其形狀效應(yīng)對導(dǎo)電性能的影響5薄膜中的內(nèi)應(yīng)力是如何形成的？（P194-195，8條）6解釋正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，具有壓電性質(zhì)的晶體具有怎樣的結(jié)構(gòu)特征？真空沉積的壓電薄膜在晶體結(jié)構(gòu)上必須滿足哪些條件？為什么？列舉幾種薄膜壓電材料。7.假定核