半导体物理习题4答案

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半导体物理习题4答案

习题4答案第一题：半导体工艺技术的发展很容易使能带电子局限在一个平面内运动，该电子可称为二维电子。A)求二维自由电子气的态密度;B)求只沿一维方向运动的电子态密度。以上均假设简单能带结构。简单能带近似下：两边对k求导得：二维自由电子气的费米圆k空间密度为：联立方程解得：一维自由电子气k空间密度：联立方程解得：第2题对于实际的硅，锗，导带底附近等能面是旋转椭球面，仍选极值能量为Ec,椭球面方程为等能面是旋转椭球面的能量为：k空间中,解得k与能量的关系k空间中密度和能量的关系为：对能量求导得：第三题根据Nc和Nv的定义：77K时有：根据公式：分别解得300K时：77K时：77K时低温弱电离时，忽略本征激发，有:解得EC-ED和Nc和T的关系为：由公式：解得：第4题300K时：ni与ND相比可以忽略。杂质全电离500K时，本征载流子数据可查表。但是也可以计算通过公式计算：本征激发和Nd相比不能忽略第5题300K时，强电离：查表3-2，Ge室温下的本征载流子浓度2.4X1013cm-3600K时，ni与ND-NA相比不能忽略：第6题一般简并公式：发生弱简并条件：掺磷Si：掺磷Ge：

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