刘恩科半导体物理课后习题答案第6章唯一版.pptVIP

PowerPoint2003 第六章 半导体物理学习题 第六章 6－1 6－2 6－4 6－5 6－7 6－8 6－9 6－10 6－11 6－12 6－13 6－14 6－1 若 ，求 室温下Ge突变p-n结的 解答： 返回 6－2 试分析小注入时，电子（空穴）在五个区域中的运动情 况（分析漂移与扩散的方向及相对大小） 解答： 小注入时，外压基本上降在势垒区，中性区和扩散区中 电场很弱。 对 结，势垒区产生复合为零，因为在势垒区内 电压大于零，使势垒区电场减弱，电子（空穴）扩散大 于漂移，电子由n区扩散区到p区扩散区，空穴由p区扩 散区到n区扩散区。 p区侧的电子扩散区（ ）：由n区到 的电子（少子） 在的作用下向中性p区扩散，并伴随着与多子空穴复合， 该区还有多子空穴漂移流，方向向右。 ∵尽管该区很小，但也很小，空穴漂移流大于电子扩散流 n区侧的空穴扩散区（ ）：电子扩散方向向左，空穴 扩散方向向右，空穴与电子复合，尽管，但结为单向 注入 ∴电子扩散流小于空穴扩散流 中性区： 多子漂移流（p中性区为空穴,方向向右；n中性区为电 子，方向向左） 结： ， 区电子空穴流的相对大小与结相反。 返回 6－3 在反向偏压下，试分析小注入时，电子（空穴）在五 个区域中的运动情况（分析漂移与扩散的方向及相对 大小） 返回 6－4 证明反向饱和电流公式 可改写为 式中： 分别为n型和p型半导体 电导率， 为本征半导体电导率。 证明： 已知 其中 为p区少子电子的扩散系数和迁移率 为n区少子空穴的扩散系数和迁移率 返回 6－5 Si突变 结，n区 ， ；p区 ， 计算室温下空穴电流和电子电 流之比，饱和电流密度及正偏压0.3V时流过p-n结的电 流密度。 解答： 由图4－15知， ， ， 由图4－14知 ， ， 由图4－14知 由图4－15知， n区空穴扩散区 p区电子扩散区 ， （1） 由式6－31知 由式6－32知 又 ， ， ， （2） 小3个数量级 （3） 返回 6－7 计算温度从300K增加到400K时，Si p-n结反向电流增加 的倍数。 解答： 解法一： 解法二： 若只考虑指数因子， 返回 6－8 设硅线性缓变结的杂质浓度剃度为 ， 。求反压为8V时的势垒宽度。 解答： 由6－118式： 返回 6－9 已知突变结两边杂质浓度为 ， ，求 ⑴势垒高度和势垒宽度 ⑵画出 和 的图线 解答： 设此突变结为为Si材料，T=300K， ⑴ 画出 （2） 和 的图线 由泊松方程： 解得： 返回 6－10 已知电荷分布为：① ② ③ ，分别求电场强度 及电位 ，并作图。 解答： 一维泊松方程 ① 令 ，则 ， ② 令 ，则 ， 令 ，则 ， ③ 1 令 ，则 ， 令 ，则 ， 改变边界条件：令 ，由1式 令 ，则 ， 返回 6－11 分别计算硅 结在正向电压为0.6V，反向电压 40V时的势垒宽度。已知 ， 解答： 当 时， 当 时， 6－12 分别计算硅结在平衡和反压45V时的最大场强，已知 ， 。 解答： 由6－79式： ， 当 时， 当 时， 返回 6－13 高阻区杂质浓度为 ， ， 求击穿电压。 解答： 若 ， 注意：体重深结杂质浓度梯度 ，故不是线性结。 返回 6－14 已知隧道长度 ，求硅，锗，砷化镓在室温 时的隧道几率。 解答： 式中 对硅： 对锗： 对砷化镓： 对硅： 对锗： 对砷化镓： 结论：由 可得 返回