半导体物理学课后习题第五章第六章答案

第五章练习1.在N型半导体样品中，过量空穴浓度为1013cm-3，空穴寿命为100微秒。计算空穴的复合率。2.假设光被均匀吸收并产生过量载流子，用强光照射N型样品，产生率为，空穴寿命为(1)写出过量载流子在光照下满足的方程；(2)计算在光照下达到稳定状态时的过载流子浓度。3.有一个N型硅样品，在没有光的情况下，寿命为1us，电阻率为10Wcm。今天，样品被光照射，光被半导体均匀吸收。电子-空穴对产生率为1022cm-3s-1。尝试计算样品在光照下的电阻率，并找出少量拖缆在电导中所占的比例。4.一片半导体材料的寿命t=10us，在光照下，材料中会产生不平衡载流子。试着找出在照明突然停止20秒后，不平衡载流子的百分比会衰减到原来的多少。5.在N型硅中，对于光注入，掺杂浓度ND=1016cm-3，非平衡载流子浓度Dn=Dp=1014cm-3。计算无光照和有光照时的电导率。6.画出P型半导体在光照(小注入)前后的能带图，并标出光照下的原始费米能级和准费米能级。欧共体Ei电子伏特欧共体仰角指示器Ei电子伏特爆炸成形弹EFn照明前光照后7.对于掺杂有施主浓度ND=1015cm-3的N型硅，由于光照射而产生不平衡载流子Dn=Dp=1014cm-3。在这种情况下，试着计算准费米能级的位置，并将其与原始费米能级进行比较。8.在P型半导体中，有一个复合产生中心。在小注入期间，被这些中心俘获的电子被发射回导带的过程与与空穴复合的过程具有相同的概率。试着找出这个重组产生中心的能级位置，并解释它是否能成为一个有效的重组中心。9.化合物中心杂质被掺杂到本征硅中。如果它的能级位于禁带的中心，试着证明小注入时的寿命t=tn tp。10.一块掺有1016厘米-3金原子的N型硅，试图在小注入中找到它的生命。如果一块P型硅也掺杂了1016厘米-3的金原子，它在小注入期间的寿命是多少？11.在以下情况下，是否存在载流子的净复合或净产生：(1)在载流子完全耗尽半导体区域中(即，n，p比ni小得多)。(2)当只有少数载流子耗尽时(例如pnni012.在掺杂浓度ND=1016cm-3且少数载流子寿命为10us的N型硅中，如果所有少数载流子由于外部效应而被去除，在这种情况下电子-空穴对的产生速率是多少？(Et=Ei).13.在室温下，P型半导体中的电子寿命为t=350us，电子迁移率un=3600cm-2/(Vs)。试着找出电子的扩散长度。14.假设空穴浓度线性分布，浓度差在3us内为1015 cm-3，UP=400 cm2/(VS)。尝试计算空穴扩散电流密度。15.在电阻率为1Wcm的P型硅半导体区域中，金掺杂浓度Nt=1015cm-3，从边界稳定注入的电子浓度(DN)0=1010cm-3，试图在边界找到电子扩散电流。16.电阻率为3Wcm的N型硅样品的空穴寿命tp=5us，在其平坦表面上稳定的空穴注入，并且过量浓度(Dp)=1013cm-3。计算从该表面扩散到半导体中的空穴电流密度，以及过量空穴浓度离该表面有多远等于1012cm-3？17.用1Wcm辐照的N型硅样品均匀地产生非平衡载流子，电子空穴对产生率为1017cm-3s-1。让样品的寿命为10微秒，表面重合速度为100厘米/秒。试计算：(1)每单位时间每单位表面积上复合的孔的数量。(2)在距离表面的三个扩散长度中每单位时间每单位表面积的体积中复合的孔的数量。1