有一硅样品在温度为300k时,施主与受主的浓度差ND-NＡ=1014cm-３,设杂质全部电离,已知该温度下导带底的有效状态密度NC=2.9×1019cm-3,硅的本征载流子浓度ni=1.5×1010cm-３,求样品的费米能级位于哪里?
发布时间：2024-05-05 00:05:09
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- 1. 已知室温下硅的本征载流子密度ni=1.5′1010cm-3，试求掺磷浓度为1.5′1013cm-3，掺硼浓度为1.0′1013cm-3的硅样品在室温热平衡状态下的电子密度n0、空穴密度p0和费米能级的位置（Ec-EF）。已知此时硅中杂质原子已全部电离，硅的导带底和价带顶有效态密度分别为2.8′1019cm-3和1.1′1019cm-3。()
- 2.含受主浓度为8.0×106cm-3和施主浓度为7.25×1017 cm-3的Si材料,试求温度为300K时此材料的载流子浓度和费米能级的相对位置。(已知300K时硅的ni为1.5×1010cm-3)
- 3.已知室温(300K)下硅的禁带宽度Eg1.12 eV,价带顶空穴和导带底电子的有效质量之比mp/mn0.55,导带的有效状态密度NC2.81019/cm3, kT0.026 eV,。试计算:1)室温(300K)下,纯净单晶硅的本征费米能级Ei;2)室温(300K)下,掺磷浓度为1018/cm3的n型单晶硅的费米能级EF 。
- 4.计算含有施主杂质浓度ND=91015 cm-3和受主杂质浓度ND=1.11016 cm-3的硅在300K时的电子和空穴密度以及费米能级的位置。
- 5.计算含有施主杂质浓度ND=91015 cm-3和受主杂质浓度ND=1.11016 cm-3的硅在300K时的电子和空穴密度以及费米能级的位置。
- 6.计算含有施主杂质浓度为ND=9×1015cm-3,及受主杂质浓度为1.1×1016cm3,的硅在300K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。
- 7.单晶硅中均匀地掺入两种杂质:掺硼1.51016cm-3, 掺磷5.01015cm-3。试计算:(1)室温下载流子浓度;(2)室温下费米能级位置;(3)室温下电导率;(4)600K下载流子浓度。(已知:室温下(T=300K):ni=1.51010cm-3, k0T=0.026eV; NV=1.01019cm-3, NC=2.81019cm-3;n=1000cm2/Vs ;p=400cm2/Vs 600K时:ni=61015cm-3。)
- 8.单晶硅中均匀地掺入两种杂质:掺硼1.5?1016cm-3, 掺磷5.0?1015cm-3。试计算:(1)室温下载流子浓度;(2)室温下费米能级位置;(3)室温下电导率;(4)600K下载流子浓度。(已知:室温下(T=300K):ni=1.5?1010cm-3, k0T=0.026eV; NV=1.0?1019cm-3, NC=2.8?1019cm-3;?n=1000cm2/V?s?;?p=400cm2/V?s?600K时:ni=6?1015cm-3。)
- 9.计算含有施主杂质浓度 N D =9x10 15 cm -3 及受主杂质浓度为 N A =1.1x10 16 cm -3 的硅在 300K 时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。
- 10.已知室温下硅的本征载流子密度ni=1.5´1010 cm-3，试求掺磷浓度为1.5´1013 cm-3，掺硼浓度为1.0´1013 cm-3的硅样品在室温热平衡状态下的电子密度n0、空穴密度p0和费米能级的位置（Ec-EF）。已知此时硅中杂质原子已全部电离，硅的导带底和价带顶有效态密度分别为2.8´1019cm-3和1.1´1019cm-3。( )选项： A:n0=4.5´107cm-3, p0=5´1012cm-3, Ec-EF=0.362eV B:n0=4.5´107cm-3, p0=5´1012cm-3, Ec-EF=0.404eV C:n0=5´1012cm-3, p0=4.5´107cm-3, Ec-EF=0.362eV D:n0=5´1012cm-3, p0=4.5´107cm-3, Ec-EF=0.404eV
- 11.施主杂质浓度为1013cm-3的n型硅,计算在400k杂质完全电离时的多子浓度、少子浓度、费米能级的位置。
- 12.有一块半导体硅材料,已知在室温下(300K)它的空穴浓度为p0=2.25×1016cm-3,室温时硅的Eg=1.12eV,ni=1.5×1010cm-3,k0T=0.026eV。(8分)⑴计算这块半导体材料的电子浓度;判断材料的导电类型;⑵计算费米能级的位置。
- 13.计算含有施主杂质浓度为ND=9 1015cm3,及受主杂质浓度为1.1 1016cmi,的硅在33K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置
- 14.有一块半导体硅材料,已知在室温下(300K)它的空穴浓度为p0=2.25×1016cm-3,室温时硅的Eg=1.12eV,ni=1.5×1010cm-3,k0T=0.026eV。 (8分)⑴ 计算这块半导体材料的电子浓度;判断材料的导电类型;⑵ 计算费米能级的位置。
- 15.当施主能级ED与费米能级EF重合时，电离施主杂质的浓度为未电离施主杂质浓度的_________倍。
- 16. n型半导体导带的有效状态密度Nc=1.0×1019/cm3,施主原子的浓度为ND=1.0×1021/cm3,导带的最低能级为1.10eV，施主原子的局域能级为1.00eV，求该n型半导体导带中的电子浓度和费米能级，k=8.6×10-5eV/K，T=300K，假定价带顶的能级为0.0eV。（）
- 17.室温下，对于一块p型半导体，如 （1）向其中继续加入施主杂质,费米能级在禁带中的位置将向____移,导带中的电子浓度____、价带中的电子浓度____; （2）向其中继续加入受主杂质,费米能级在禁带中的位置将向____移,导带中的电子浓度____、价带中的电子浓度____； （3）升高温度，费米能级将向 移。
- 18.①在室温下，锗的有效态密度Nc=1.051019cm-3，NV=5.71018cm-3，试求锗的载流子有效质量m*m*。计算77K时的N 和N。已知300K时，Eg=0.67eV。77k时Eg=0.76eV。求这两个温度时锗的本征载流子浓度。②77K 时，锗的电子浓度为1017cm-3，假定受主浓度为零，而Ec-ED=0.01eV，求锗中施主浓度ED为多少？7（.1）根据Nc2koTm32(________)2h2Nv2(2koTm3p)2得h2
- 19.计算含有施主杂质浓度为ND=9⨯1015cm-3,及受主杂质浓度为1.1⨯1016cm3,的硅在33K时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。
- 20.掺有浓度为每立方米为 10 22 硼原子的硅材料,分别计算 1 300K; 2 600K时费米能级的位置及多子和少子浓度(本征载流子浓度数值查图3-7)。
- 21.①在室温下，锗的有效态密度N=1.051019cm-3，N=3.91018cm-3，试求锗的载流子有效质量m*m*。计算77K时的N和N。已知300K时，E=0.67eV。77k时Eg=0.76eV。求这两个温度时锗的本征载流子浓度。②77K时，锗的电子浓度为1017cm-3，假定受主浓度为零，而E-E=0.01eV，求锗中施主浓度E为多少？cDDkTm37（.1）根据N2(________________)2N2(ck0Tmp
- 22.【单选题】n型半导体导带的有效状态密度 Nc=1.01019/cm3, 施主原子的浓度为ND=1.01021/cm3,导带的最低能级为1.10 eV，施主原子的局域能级为1.00 eV，求该n型半导体导带中的电子浓度和费米能级，k=8.610-5eV/K，T=300K，假定价带顶的能级为0.0 eV。（ ） A.2.371019/cm3 , 0.56eV B.1.441019/cm3 , 0.44
- 23.有一块掺磷的 n 型硅,ND=1015cm-3, 分别计算温度为① 77K;② 300K;③500K; ④800K时导带中电子浓度(本征载流子浓度数值查图 3-7 )
- 24.硅晶体中的费米能级向上移动，可能对应以下情况发生选项： A:导带电子浓度增加 B:价带空穴浓度增加 C:导带有效态密度Nc减少 D:导带有效态密度Nc增加
