半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)要點(diǎn)答案-文庫(kù)吧資料
2025-06-13 17:02本頁(yè)面
【正文】 n型半導(dǎo)體的能帶圖如圖所示：其費(fèi)米能級(jí)位于禁帶上方 ？什么叫受主電離？受主電離前后有何特征？試舉例說明之，并用能帶圖表征出p型半導(dǎo)體。 例如，在Si中摻P，P為Ⅴ族元素，本征半導(dǎo)體Si為Ⅳ族元素，P摻入Si中后，P的最外層電子有四個(gè)與Si的最外層四個(gè)電子配對(duì)成為共價(jià)電子，而P的第五個(gè)外層電子將受到熱激發(fā)掙脫原子實(shí)的束縛進(jìn)入導(dǎo)帶成為自由電子。施主電離成為帶正電離子（中心）的過程就叫施主電離。 9. 什么叫施主？施主電離前后有何特征？試舉例說明之，并用能帶圖表征出n型半導(dǎo)體。常用的方法是在n型或p型半導(dǎo)體上制作一層重?fù)诫s區(qū)后再與金屬接觸。實(shí)際上，由于半導(dǎo)體材料常常具有很高的表面態(tài)密度，無(wú)論n型或p型半導(dǎo)體與金屬接觸都會(huì)形成勢(shì)壘阻擋層，而與金屬功函數(shù)關(guān)系不大。 半導(dǎo)體器件一般利用金屬電極輸入或輸出電流，因此要求金屬和半導(dǎo)體之間形成良好的歐姆接觸，尤其在大功率和超高頻器件中，歐姆接觸是設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵問題之一。 因此，肖特基勢(shì)壘二極管在高速集成電路、微波技術(shù)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。因此具有更好的高頻特性。少數(shù)載流子要先形成一定的積累，然后依靠擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成電流，因此pn結(jié)二極管的高頻性能不佳。答：利用金屬半導(dǎo)體接觸形成的具有整流特性的二極管稱為肖特基勢(shì)壘二極管。確定了載流子遷移率和載流子濃度就可確定該載流子的電導(dǎo)率。即 6. 說明能帶中載流子遷移率的物理意義和作用。 漂移運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)之間通過遷移率與擴(kuò)散系數(shù)相聯(lián)系。 5. 漂移運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)有什么不同？?jī)烧咧g有什么聯(lián)系？答：漂移運(yùn)動(dòng)是載流子在外電場(chǎng)的作用下發(fā)生的定向運(yùn)動(dòng)，而擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于濃度分布不均勻?qū)е螺d流子從濃度高的地方向濃度底的方向的定向運(yùn)動(dòng)。這時(shí)本征激發(fā)越來越多，雖然遷移率隨溫度升高而降低，但是本征載流子增加很快，其影響大大超過了遷移率降低對(duì)電阻率的影響，導(dǎo)致電阻率隨溫度升高而降低。對(duì)散射起主要作用的是晶格散射，遷移率隨溫度升高而降低，導(dǎo)致電阻率隨溫度升高而升高。 （2） 溫度進(jìn)一步增加（含室溫），電阻率隨溫度升高而升高。答：Si的電阻率與溫度的變化關(guān)系可以分為三個(gè)階段：（1） 溫度很低時(shí)，電阻率隨溫度升高而降低。 3. 說明pn結(jié)空間電荷區(qū)如何形成？并導(dǎo)出pn結(jié)接觸電勢(shì)差的計(jì)算公式。 半導(dǎo)體中的費(fèi)米能級(jí)EF一般位于禁帶內(nèi)，具體位置和溫度、導(dǎo)電類型及摻雜濃度有關(guān)。確定了一定溫度下的費(fèi)米能級(jí)EF位置，電子在各量子態(tài)上的統(tǒng)計(jì)分布就可完全確定。 有效質(zhì)量的意義在于它概括了內(nèi)部勢(shì)場(chǎng)的作用，使得在解決半導(dǎo)體中載流子在外場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，可以不涉及內(nèi)部勢(shì)場(chǎng)的作用。40．半導(dǎo)體的電導(dǎo)率正比于載流子濃度和 遷移率 ，而后者又正比于載流子的 平均自由時(shí)間 ，反比于載流子的有效質(zhì)量。38． 對(duì)于N型半導(dǎo)體，其費(fèi)米能級(jí)一般位于禁帶中線以上，隨施主濃度增加，費(fèi)米能級(jí)向 導(dǎo)帶底 移動(dòng)，而導(dǎo)帶中的電子濃度也隨之 增加 。36． 對(duì)于化學(xué)通式為MX的化合物半導(dǎo)體，負(fù)離子X空位一般表現(xiàn)為 施主雜質(zhì) ，負(fù)離子X為間隙原子時(shí)表現(xiàn)為 受主雜質(zhì) 。34． 除了 摻雜 這一手段， 通過引入 缺陷 也可在半導(dǎo)體禁帶中引入能級(jí)，從而改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型。32. 從能帶角度來看，鍺、硅屬于 間接帶隙 半導(dǎo)體，而砷化稼屬于 直接帶隙 半導(dǎo)體，后者有利于光子的吸收和發(fā)射。31． 兩種不同半導(dǎo)體接觸后,28．對(duì)于同一種半導(dǎo)體材料其電子濃度和空穴濃度的乘積與 溫度 有關(guān)，而對(duì)于不同的半導(dǎo)體材料其濃度積在一定的溫度下將取決于 禁帶寬度 的大小。 26．通常把服從 玻爾茲曼分布 的電子系統(tǒng)稱為非簡(jiǎn)并性系統(tǒng)，服從 費(fèi)米分布 的電子系統(tǒng)稱為簡(jiǎn)并性系統(tǒng)。24. 對(duì)于化學(xué)通式為MX的化合物半導(dǎo)體，正離子M空位一般表現(xiàn)為 受主雜質(zhì) ，正離子M為間隙原子時(shí)表現(xiàn)為 施主雜質(zhì) 。22．除了 摻雜 這一手段， 通過引入 引入缺陷
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