解：室温下，Si的本征载流子浓度有效杂质浓度为：多数载流子浓度

，属强电离区

少数载流子浓度总的杂质浓度

，查图4-14（a）知，

电阻率为

14. 截面积为0.6cm2、长为1cm的 n型GaAs样品，设un=8000

cm2/( VS,n=1015cm-3，试求样品的电阻。

解：

电阻为

15. 施主浓度分别为1014和1017cm-3的两个Ge样品，设杂质全部电离：

①分别计算室温时的电导率；

②若于两个GaAs样品，分别计算室温的电导率。

解：查图4-14（b）知迁移率为

施主浓度 样品

1014 cm-3 1017cm-3

Ge 4800 3000

GaAs

8000

5200

Ge材料，

浓度为1014cm-3，浓度为1017cm-3，

GaAs材料，

浓度为1014cm-3，浓度为1017cm-3，

16. 分别计算掺有下列杂质的Si，在室温时的载流子浓度、迁移率和电阻率：

①硼原子31015cm-3;

②硼原子1.31016cm-3+磷原子1.01016cm-3 ③磷原子1.31016cm-3+硼原子1.01016cm

④磷原子31015cm-3+镓原子11017cm-3+砷原子11017cm-3。

解：室温下，Si的本征载流子浓度

，硅的杂质浓度在1015-

1017cm-3范围内，室温下全部电离，属强电离区。

①硼原子31015cm-3

查图4-14（a）知，

②硼原子1.31016cm-3+磷原子1.01016cm-3

,

，查图4-14（a）知，

③磷原子1.31016cm-3+硼原子1.01016cm

,

，查图4-14（a）知，

④磷原子31015cm-3+镓原子11017cm-3+砷原子11017cm-3

,

，查图4-14（a）知，

17. ①证明当unup且电子浓度n=ni

小，并求min的表达式。

时，材料的电导率最

解：

令

因此，

为最小点的取值

②试求300K时Ge 和Si样品的最小电导率的数值，并和本征电导率相比较。 查表4-1，可知室温下硅和锗较纯样品的迁移率

Si:

Ge:

18. InSB的电子迁移率为7.5m2/( VS,空穴迁移率为0.075m2/( VS, 室温时本征载流子浓度为1.61016cm-3,试分别计算本征电导率、电阻率和最小电导率、最大电导率。什么导电类型的材料电阻率可达最大。

解：

借用17题结果

当

时，电阻率可达最大，这时

，这时为P型半导体。

19. 假设S i中电子的平均动能为3k0T/2，试求室温时电子热运动的均方根速度。如将S i置于10V/cm的电场中，证明电子的平均漂移速度小于热运动速度，设电子迁移率为15000cm2/( VS.如仍设迁移率为上述数值，计算电场为104V/cm时的平均漂移速度，并与热运动速度作一比较，。这时电子的实际平均漂移速度和迁移率应为多少？

20. 试证Ge的电导有效质量也为

第五章习题

1. 在一个n型半导体样品中，过剩空穴浓度为1013cm-3, 空穴的寿命为100us。计算空穴的复合率。