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文档简介

1、第十六周 作业InSb的电子有效质量 me=0.015m，介电常数=18，晶格常数 a=6.479，试用类氢模型计算：施主的电离能基态轨道半径若施主均匀分布，相邻杂质原子的轨道之间发生交叠时，掺有的施主杂质浓度应该高于多少？解：在类氢模型中，施主的电离能EiD=e4m*2402=m*m2EH=0.01513.6eV182=6.2910-4eV基态轨道半径为a0=402m*e2=mm*aB=180.0150.53=636为使相邻掺杂原子的轨道之间发生明显的交叠效应，轨道半径Ad应满足关系式：ndV01，其中nd为掺杂原子的浓度（单位体积中的原子数），V0为单个杂质原子占据的体积。将杂质原子看成半

2、径为Ad的小球，当小球相切时轨道开始交叠，小球体积为43Ad3，故有nd43Ad31，则nd的最小值为nmin=436363-11015cm-3数量级正确即可。考虑一个理想的同质PN结： 画出PN结接触后热平衡时的能带示意图。已知T=300K，硅的本征载流子浓度ni=21010cm-3，硅PN结N区掺杂为ND=1.51016cm-3，P区掺杂为NA=11018cm-3，求平衡时势垒高度VD。（kB=1.38110-23J/K）解：考虑理想的同质PN结，P区和N区接触后，热平衡且非简并情况下： 在N区，电子浓度为 nn0=N-e-E-n-kBT (1)在P区，电子浓度为 np0=N-e-E-p-

3、kBT (2)其中，E-n和E+p分别为N区导带底能量和P区价带顶能量，N-分别为导带底有效能态密度，为平衡后整个系统的化学势。 PN结势垒高度为eVD=n-p=E-p-E-n对于本征激发，满足np=ni2因此N区多子浓度nn0ND，P区少子浓度np0ni2NA，则将上面（1）和（2）式相除并取对数，lnnn0np0=E-p-E-nkBTVD=kBTelnNDNAni2=1.38110-233001.60210-19ln1.5101611018210102=0.808V某一N型半导体电子浓度为11015cm-3，电子迁移率为1000 cm2/(Vs)，求其电阻率。解：对于N型半导体，其电阻率与电子的数目和电子迁移率之间的关

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