更(geng)新(xin)時間(jian):2017-09-15
仙(xian)童(tong)Fairchild電磁(ci)閥(fa)正(zheng)品(pin)美(mei)國(guo)在壹(yi)個n型半(ban)導體(ti)樣品(pin)中,過(guo)剩(sheng)空穴濃(nong)度(du)為(wei)1013cm-3, 空(kong)穴的(de)壽(shou)命(ming)為(wei)100us。計算空(kong)穴的(de)復(fu)合(he)率(lv)。有壹(yi)塊n型矽(gui)樣品(pin),壽(shou)命(ming)是(shi)1us,無(wu)光照(zhao)時(shi)電阻(zu)率(lv)是(shi)10W·cm。今(jin)用(yong)光照(zhao)射該(gai)樣品(pin),光被(bei)半(ban)導體(ti)均(jun)勻的(de)吸收(shou),電子-空(kong)穴對的(de)產(chan)生(sheng)率(lv)是(shi)1022cm-3·s-1,試計算光照(zhao)下(xia)樣品(pin)的(de)電阻(zu)率(lv),並求電導中少數在流(liu)子(zi)的(de)貢(gong)獻(xian)占多大(da)比例(li)。 壹(yi)
仙(xian)童(tong)Fairchild電磁(ci)閥(fa)正(zheng)品(pin)美(mei)國(guo)
在壹(yi)個n型半(ban)導體(ti)樣品(pin)中,過(guo)剩(sheng)空穴濃(nong)度(du)為(wei)1013cm-3, 空(kong)穴的(de)壽(shou)命(ming)為(wei)100us。計算空(kong)穴的(de)復(fu)合(he)率(lv)。有壹(yi)塊n型矽(gui)樣品(pin),壽(shou)命(ming)是(shi)1us,無(wu)光照(zhao)時(shi)電阻(zu)率(lv)是(shi)10W·cm。今(jin)用(yong)光照(zhao)射該(gai)樣品(pin),光被(bei)半(ban)導體(ti)均(jun)勻的(de)吸收(shou),電子-空(kong)穴對的(de)產(chan)生(sheng)率(lv)是(shi)1022cm-3·s-1,試計算光照(zhao)下(xia)樣品(pin)的(de)電阻(zu)率(lv),並求電導中少數在流(liu)子(zi)的(de)貢(gong)獻(xian)占多大(da)比例(li)。 壹(yi)塊半(ban)導體(ti)材(cai)料(liao)的(de)壽(shou)命(ming)t=10us,光照(zhao)在材(cai)料(liao)中會(hui)產生(sheng)非平(ping)衡(heng)載(zai)流(liu)子(zi),試求光照(zhao)突(tu)然(ran)停(ting)止20us後,其中非平(ping)衡(heng)載(zai)流(liu)子(zi)將衰減(jian)到(dao)原來(lai)的(de)百分之(zhi)幾?n型矽(gui)中,摻(chan)雜濃(nong)度(du)ND=1016cm-3, 光註(zhu)入(ru)的(de)非平(ping)衡(heng)載(zai)流(liu)子(zi)濃(nong)度(du)Dn=Dp=1014cm-3。計算無(wu)光照(zhao)和(he)有(you)光照(zhao)的(de)電導率(lv)
仙(xian)童(tong)Fairchild電磁(ci)閥(fa)正(zheng)品(pin)美(mei)國(guo)
實(shi)際(ji)半(ban)導體(ti)與理(li)想半(ban)導體(ti)間的(de)主(zhu)要(yao)區別(bie)是(shi)什(shen)麽? 答(da):(1)理(li)想半(ban)導體(ti):假(jia)設晶格(ge)原子嚴(yan)格(ge)按周期性(xing)排(pai)列並靜止在格(ge)點(dian)位置上(shang),實(shi)際(ji)半(ban)導體(ti)中原子不(bu)是(shi)靜止(zhi)的(de),而(er)是(shi)在其平(ping)衡(heng)位置附(fu)近振(zhen)動。 (2)理(li)想半(ban)導體(ti)是(shi)純凈(jing)不含雜質(zhi)的(de),實(shi)際(ji)半(ban)導體(ti)含有(you)若幹雜質(zhi)。 (3)理(li)想半(ban)導體(ti)的(de)晶格(ge)結(jie)構是(shi)完整的(de),實(shi)際(ji)半(ban)導體(ti)中存(cun)在點缺(que)陷,線缺(que)陷和面缺(que)陷等。 2. 以(yi)As摻(chan)入(ru)Ge中為(wei)例(li),說(shuo)明(ming)什(shen)麽是(shi)施主(zhu)雜質(zhi)、施主(zhu)雜質(zhi)電離過(guo)程(cheng)和(he)n型(xing)半(ban)導體(ti)。 As有5個(ge)價(jia)電子,其中的(de)四(si)個價(jia)電子與(yu)周(zhou)圍的(de)四(si)個Ge原子形(xing)成(cheng)共(gong)價(jia)鍵,還(hai)剩(sheng)余壹(yi)個電子,同(tong)時(shi)As原子所(suo)在處(chu)也(ye)多余壹(yi)個正(zheng)電荷,稱(cheng)為(wei)正(zheng)離子(zi)中心(xin),所(suo)以(yi),壹(yi)個As原子取(qu)代壹(yi)個Ge原子,其效(xiao)果是(shi)形成(cheng)壹(yi)個正(zheng)電中心(xin)和(he)壹(yi)個多余的(de)電子.多余的(de)電子束(shu)縛(fu)在正(zheng)電中心(xin),但(dan)這種(zhong)束(shu)縛(fu)很(hen)弱,很(hen)小(xiao)的(de)能(neng)量就可使(shi)電子擺(bai)脫(tuo)束縛(fu),成(cheng)為(wei)在晶格(ge)中導電的(de)自(zi)由(you)電子,而(er)As原子形(xing)成(cheng)壹(yi)個不能(neng)移(yi)動的(de)正(zheng)電中心(xin)。這個(ge)過(guo)程(cheng)叫做施主(zhu)雜質(zhi)的(de)電離過(guo)程(cheng)。能(neng)夠(gou)施放電子而(er)在導帶中產生電子並形成(cheng)正(zheng)電中心(xin),稱(cheng)為(wei)施主(zhu)雜質(zhi)或(huo)N型雜質(zhi),摻(chan)有(you)施主(zhu)雜質(zhi)的(de)半(ban)導體(ti)叫N型半(ban)導體(ti)。 3. 以Ga摻(chan)入(ru)Ge中為(wei)例(li),說(shuo)明(ming)什(shen)麽是(shi)受主(zhu)雜質(zhi)、受主(zhu)雜質(zhi)電離過(guo)程(cheng)和(he)p型(xing)半(ban)導體(ti)。 Ga有3個(ge)價(jia)電子,它與周圍的(de)四(si)個Ge原子形(xing)成(cheng)共(gong)價(jia)鍵,還(hai)缺(que)少壹(yi)個電子,於是(shi)在Ge晶體(ti)的(de)共(gong)價(jia)鍵中產生了(le)壹(yi)個空穴,而Ga原子接(jie)受壹(yi)個電子後所在處(chu)形(xing)成(cheng)壹(yi)個負(fu)離(li)子(zi)中心(xin),所(suo)以(yi),壹(yi)個Ga原子取(qu)代壹(yi)個Ge原子,其效(xiao)果是(shi)形成(cheng)壹(yi)個負(fu)電中心(xin)和(he)壹(yi)個空穴,空穴束縛(fu)在Ga原子附(fu)近,但(dan)這種(zhong)束(shu)縛(fu)很(hen)弱,很(hen)小(xiao)的(de)能(neng)量就可使(shi)空(kong)穴擺脫(tuo)束縛(fu),成(cheng)為(wei)在晶格(ge)中自由運(yun)動的(de)導電空穴,而Ga原子形(xing)成(cheng)壹(yi)個不能(neng)移(yi)動的(de)負(fu)電中心(xin)。這個(ge)過(guo)程(cheng)叫做受主(zhu)雜質(zhi)的(de)電離過(guo)程(cheng),能(neng)夠(gou)接(jie)受電子而(er)在價(jia)帶中產生空(kong)穴,並形成(cheng)負(fu)電中心(xin)的(de)雜質(zhi),稱(cheng)為(wei)受主(zhu)雜質(zhi),摻(chan)有(you)受主(zhu)型(xing)雜質(zhi)的(de)半(ban)導體(ti)叫P型半(ban)導體(ti)。 4. 以Si在GaAs中的(de)行(xing)為(wei)為(wei)例(li),說(shuo)明(ming)IV族雜質(zhi)在III-V族化合(he)物(wu)中可能出(chu)現(xian)的(de)雙(shuang)性(xing)行(xing)為(wei)。 Si取(qu)代(dai)GaAs中的(de)Ga原子則(ze)起施主(zhu)作(zuo)用(yong); Si取(qu)代GaAs中的(de)As原子則(ze)起受主(zhu)作(zuo)用(yong)。導帶中電子濃(nong)度(du)隨矽(gui)雜質(zhi)濃(nong)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加,當矽雜質(zhi)濃(nong)度(du)增加(jia)到(dao)壹(yi)定程度(du)時(shi)趨(qu)於飽(bao)和(he)。矽先取(qu)代(dai)Ga原子起施主(zhu)作(zuo)用(yong),隨(sui)著矽濃(nong)度(du)的(de)增(zeng)加(jia),矽(gui)取(qu)代As原子起受主(zhu)作(zuo)用(yong)。 5. 舉例(li)說(shuo)明(ming)雜質(zhi)補(bu)償作用(yong)。 當半(ban)導體(ti)中同(tong)時(shi)存(cun)在施主(zhu)和(he)受主(zhu)雜質(zhi)時(shi), 若(1) ND>>NA 因為(wei)受主(zhu)能(neng)級(ji)低於施主(zhu)能(neng)級(ji),所以施主(zhu)雜質(zhi)的(de)電子首先躍(yue)遷到NA個受主(zhu)能(neng)級(ji)上(shang),還(hai)有(you)ND-NA個(ge)電子在施主(zhu)能(neng)級(ji)上(shang),雜質(zhi)全(quan)部電離時(shi),躍(yue)遷到導帶中的(de)導電電子的(de)濃(nong)度(du)為(wei)n= ND-NA。即則(ze)有效(xiao)受主(zhu)濃(nong)度(du)為(wei)NAeff≈ ND-NA (2)NA>>ND 施主(zhu)能(neng)級(ji)上(shang)的(de)全(quan)部電子躍(yue)遷到受主(zhu)能(neng)級(ji)上(shang),受主(zhu)能(neng)級(ji)上(shang)還(hai)有(you)NA-ND個(ge)空(kong)穴,它們可接受價(jia)帶上(shang)的(de)NA-ND個(ge)電子,在價(jia)帶中形成(cheng)的(de)空(kong)穴濃(nong)度(du)p= NA-ND. 即有(you)效(xiao)受主(zhu)濃(nong)度(du)為(wei)NAeff≈ NA-ND (3)NA»ND時(shi), 不(bu)能(neng)向導帶和價(jia)帶提供電子和(he)空(kong)穴, 稱(cheng)為(wei)雜質(zhi)的(de)高(gao)度(du)補(bu)償(chang) 6. 說(shuo)明(ming)類氫(qing)模(mo)型的(de)優點(dian)和(he)不足(zu)。 7. 銻(ti)化(hua)銦(yin)的(de)禁(jin)帶寬(kuan)度(du)Eg=0.18eV,相(xiang)對介(jie)電常數(shu)er=17,電子的(de)有(you)效(xiao)質量 *nm =0.015m0, m0為(wei)電子的(de)慣(guan)性(xing)質(zhi)量,求①施主(zhu)雜質(zhi)的(de)電離能(neng),②施主(zhu)的(de)弱(ruo)束(shu)縛(fu)電子基(ji)態(tai)軌道(dao)半(ban)徑。
解:根據(ju)類氫(qing)原子模(mo)型 8. 磷(lin)化鎵的(de)禁(jin)帶寬(kuan)度(du)Eg=2.26eV,相(xiang)對介(jie)電常數(shu)er=11.1,空(kong)穴的(de)有(you)效(xiao)質量m*p=0.86m0,m0為(wei)電子的(de)慣(guan)性(xing)質(zhi)量,求①受主(zhu)雜質(zhi)電離能(neng);②受主(zhu)束(shu)縛(fu)的(de)空(kong)穴的(de)基(ji)態(tai)軌道(dao)半(ban)徑
仙(xian)童(tong)Fairchild電磁(ci)閥(fa)正(zheng)品(pin)美(mei)國(guo)
我(wo)司所(suo)有的(de)產(chan)品(pin)直(zhi)接從(cong)境(jing)外(wai)進(jin)貨(美國,德(de)國為(wei)主(zhu)要(yao)貨源(yuan),能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)不(bu)同(tong)國(guo)別、廠(chang)商(shang)的(de)設備配(pei)件,解(jie)決(jue)您多處(chu)尋找(zhao)的(de)麻(ma)煩(fan)和對(dui)產(chan)品(pin)質(zhi)量的(de)擔(dan)心(xin)等, 在價(jia)格(ge)上(shang)我(wo)們有(you)很(hen)大(da)的(de)優勢(shi),公(gong)司備有大(da)量的(de)現(xian)貨,是(shi)國內(nei)庫存(cun)量zui多的(de)公(gong)司之(zhi)壹(yi),咨詢,我(wo)們將(jiang)會(hui)給您(nin)的(de)服務(wu)!
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