半導(dǎo)體物理提綱新

1、證明:對(duì)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(wú)外場(chǎng)時(shí)，晶體總電流等于零。已知一維晶體的電子能帶可寫(xiě)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(lèi)氫模型估計(jì):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(shí)的溫度。現(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(jì)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(lèi)型；（3）分別計(jì)算這三塊材料的費(fèi)米能級(jí)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(gè)鍺原子中有一個(gè)雜質(zhì)原子，計(jì)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(chǎng)強(qiáng)度。卩p=1800cm2/，若流過(guò)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(jì)算室溫時(shí)光照情況下的費(fèi)米能級(jí)并和原來(lái)無(wú)光照時(shí)的費(fèi)米能級(jí)比較。設(shè)本征載流子濃度ni=1010cm-3.試求：（2）不計(jì)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(shì)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(shì)V(x)；(2)若表面勢(shì)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(shí)表面電場(chǎng)強(qiáng)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(qǐng)敘述制備固體薄膜時(shí)，核形成與生長(zhǎng)的物理過(guò)程。（或者請(qǐng)敘述制備固體薄膜時(shí)，薄膜襯底表面是如何凝聚成核的？（參考P148-149）2薄膜生長(zhǎng)有哪幾種模式？發(fā)生這些生長(zhǎng)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(shí)，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(duì)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(mǎn)足哪些條件？為什么？列舉幾種薄膜壓電材料。7.假定核