第一篇习题半导体中的电子状态 1-1、什么叫本征激发?温度越髙,本征激发的载流子越多,为什么?试定性说 明之。 1-2、试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。 1-3、试指出空穴的主要特征。 1-4、简述Ge、Si和GaAS的能带结构的主要特征 1-5、某一维晶体的电子能带为 E(k)=Eo1-0Icos(ka)-03sin( ka)I 其中Eo=3eV,晶格常数a=5X101m。求: (1)能带宽度 (2)能带底和能带顶的有效质量。 第一篇题解半导体中的电子状态 刘诺编 1-1、解:在一定温度下,价带电子获得足够的能量(≥Eg)被激发到导带成为 导电电子的过程就是本征激发。其结果是在半导体中出现成对的电子空 穴对。 如果温度升髙,则禁带宽度变窄,跃迁所需的能量变小,将会有更多的电 子被激发到导带中 1-2、解:电子的共有化运动导致孤立原子的能级形成能带,即允带和禁带。温 度升高,则电子的共有化运动加剧,导致允带进一步分裂、变宽;允带变 宽,则导致允带与允带之间的禁带相对变窄。反之,温度降低,将导致禁 带变宽。 因此,Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数。 1-3、解:空穴是未被电子占据的空量子态,被用来描述半满带中的大量电子 的集体运动状态,是准粒子。主要特征如下: A、荷正电:+q B、空穴浓度表示为p(电子浓度表示为n) C、EP=En D、mP*=-mn* 1-4、解 (1)Ge、Si a) Eg(Si: 0K)=1.21eV: Eg(Ge: OK)=1.170eV b)间接能隙结构 c)禁带宽度Eg随温度增加而减小第一篇 习题 半导体中的电子状态 1-1、 什么叫本征激发？温度越高，本征激发的载流子越多，为什么？试定性说 明之。 1-2、 试定性说明 Ge、Si 的禁带宽度具有负温度系数的原因。 1-3、 试指出空穴的主要特征。 1-4、简述 Ge、Si 和 GaAS 的能带结构的主要特征。 1-5、某一维晶体的电子能带为 ( ) 1 0.1cos( ) 0.3sin( ) 0 E k = E − ka − ka 其中 E0=3eV，晶格常数 a=5х10-11m。求： （1） 能带宽度； （2） 能带底和能带顶的有效质量。 第一篇 题解 半导体中的电子状态 刘诺 编 1-1、 解：在一定温度下，价带电子获得足够的能量（≥Eg）被激发到导带成为 导电电子的过程就是本征激发。其结果是在半导体中出现成对的电子-空 穴对。 如果温度升高，则禁带宽度变窄，跃迁所需的能量变小，将会有更多的电 子被激发到导带中。 1-2、 解：电子的共有化运动导致孤立原子的能级形成能带，即允带和禁带。温 度升高，则电子的共有化运动加剧，导致允带进一步分裂、变宽；允带变 宽，则导致允带与允带之间的禁带相对变窄。反之，温度降低，将导致禁 带变宽。 因此，Ge、Si 的禁带宽度具有负温度系数。 1-3、 解： 空穴是未被电子占据的空量子态，被用来描述半满带中的大量电子 的集体运动状态，是准粒子。主要特征如下： A、荷正电：+q； B、空穴浓度表示为 p（电子浓度表示为 n）； C、EP=-En D、mP*=-mn*。 1-4、 解： （1） Ge、Si: a）Eg (Si：0K) = 1.21eV；Eg (Ge：0K) = 1.170eV； b）间接能隙结构 c）禁带宽度 Eg 随温度增加而减小；