1 对于重掺杂半导体和一般掺杂半导体，为何前者的迁移率随温度的变化趋势不同？试加以定性分析。

2 何谓迁移率？影响迁移率的主要因素有哪些？ 3 试定性分析Si的电阻率与温度的变化关系。 4 证明当μn≠μp，且电子浓度

，空穴浓度

时半导体的电导率有最小值，并推导σmin的表达式。

5 0.12kg的Si单晶掺有3.0×10-9kg的Sb，设杂质全部电离，试求出此材料的电导率。（Si单晶的密度为2.33g/cm3，Sb的原子量为121.8）

6 试从经典物理和量子理论分别说明散射的物理意义。

7 比较并区别下述物理概念：电导迁移率、霍耳迁移率和漂移迁移率。 8 什么是声子？它对半导体材料的电导起什么作用？

9 强电场作用下，迁移率的数值与场强E有关，这时欧姆定律是否仍然正确？为什么？

10半导体的电阻系数是正的还是负的？为什么？

11有一块本征半导体样品，试描述用以增加其电导率的两个物理过程。

12如果有相同的电阻率的掺杂锗和硅半导体，问哪一个材料的少子浓度高？为什么？

13光学波散射和声学波散射的物理机构有何区别？各在什么样晶体中起主要作用？

14说明本征锗和硅中载流子迁移率温度增加如何变化？

15电导有效质量和状态密度有何区别？它们与电子的纵有效质量和横有效质量的关系如何？

16对于仅含一种杂质的锗样品，如果要确定载流子符号、浓度、迁移率和有效质量，应进行哪些测量？

17解释多能谷散射如何影响材料的导电性。

18为什么要引入热载流子概念？热载流子和普通载流子有何区别？

第五章 非平衡载流子

例1.某p型半导体掺杂浓度

光的照射下产生非平衡载流子,其产生率

,少子寿命

,在均匀

, 试计算室温

时光照情况下的费米能级并和原来无光照时的费米能级比较。设本征载流子浓度

.

解: (1)无光照时,空穴浓度

说明无光照时,费米能级在禁带中线下面0.35eV处。 （2）稳定光照后，产生的非平衡载流子为：

上面两式说明，

在

之下，而

在

之上。且非平衡态时空穴的

准费米能级和和原来的费米能级几乎无差别，与电子的准费米能级相差甚远，如下图所示。

光照前 光照后

习题与思考题 ：

1 何谓非平衡载流子？非平衡状态与平衡状态的差异何在？ 2 漂移运动和扩散运动有什么不同？

3 漂移运动与扩散运动之间有什么联系？非简并半导体的迁移率与扩散系数之间有什么联系？

4 平均自由程与扩散长度有何不同？平均自由时间与非平衡载流子的寿命又有何不同？

5 证明非平衡载流子的寿命满足理意义。

6 导出非简并载流子满足的爱因斯坦关系。 7 间接复合效应与陷阱效应有何异同？

，并说明式中各项的物

8 光均匀照射在6Ωcm的n型Si样品上，电子-空穴对的产生率为4×1021cm-3s-1，样品寿命为8μs。试计算光照前后样品的电导率。 9 证明非简并的非均匀半导体中的电子电流形式为

。

10假设Si中空穴浓度是线性分布，在4μm内的浓度差为2×1016cm-3，试计算空穴的扩散电流密度。

11试证明在小信号条件下，本征半导体的非平衡载流子的寿命最长。 12区别半导体平衡状态和非平衡状态有何不同？什么叫非平衡载流子？什么叫非平衡载流子的稳定分布？

13掺杂、改变温度和光照激发均能改变半导体的电导率，它们之间有何区别？试从物理模型上予以说明。

14在平衡情况下，载流子有没有复合这种运动形式？为什么着重讨论非平衡载流子的复合运动？

15为什么不能用费米能级作为非平衡载流子浓度的标准而要引入准费米能级？费米能级和准费米能级有何区别？

16在稳定不变的光照下，半导体中电子和空穴浓度也是保持恒定不变的，但为什么说半导体处于非平衡状态？ 17说明直接复合、间接复合的物理意义。