对一般掺杂半导体 ， 由于杂质浓度较低 ， 电离杂质散射基本可以忽 略 ， 起主要作用的是晶格振动散射 ， 所以温度越高 ， 迁移率越低 。
4-2、解：迁移率是单位电场强度下载流子所获得的漂移速率 。
影响迁移率的主 要因素有能带结构(载流子有效质量)、温度和 。

15、各种散射机构 。
4-3、解：Si的电阻率与温度的变化关系可以分为三个阶段：(1) 温度很低时 ， 电阻率随温度升高而降低 。
因为这时本征激发极弱 ， 可以 忽略；载流子主要来源于杂质电离 ， 随着温度升高 ， 载流子浓度逐步增加 ，相应地电离杂质散射也随之增加 ， 从而使得迁移率随温度升高而增大 ， 导 致电阻率随温度升高而降低 。
(2) 温度进一步增加(含室温) ， 电阻率随温度升高而升高 。
在这一温度范围 内 ， 杂质已经全部电离 ， 同时本征激发尚不明显 ， 故载流子浓度基本没有 变化 。
对散射起主要作用的是晶格散射 ，迁移率随温度升高而降低 ， 导致 电阻率随温度升高而升高 。
(3) 温度再进一步增加 ， 电阻率随温度升高而降低 。
这时本征激发越 。

16、来越多 ，虽然迁移率随温度升高而降低 ， 但是本征载流子增加很快 ， 其影响大大超 过了迁移率降低对电阻率的影响 ， 导致电阻率随温度升高而降低 。
当然 ，温度超过器件的最高工作温度时 ， 器件已经不能正常工作了 。
4-4、证明:茫二0时匚有极值2 2而笔二卡qp 0 ， 故二有极小值2即 貉二qS -為qp二0 所以 n = nJp/Pn2 P 4= ni Jn/p有二二二 min = 2niq、. p n得证 。
Si的体积 V= 12 1000 =51.502 cm32.333.0 1010006.025 10232182.881 1017 cm ， 22.5564-5、解:Nd故材料的电导率为二二 nqj = 6.5 。

17、79 10171.602 10J9 52 24.01 JcmJ答：此材料的电导率约为24.04 Q cm1 。
第五篇习题非平衡载流子5- 1、何谓非平衡载流子？非平衡状态与平衡状态的差异何在？5- 2、漂移运动和扩散运动有什么不同？5- 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？5- 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？t5- 5、证明非平衡载流子的寿命满足p p0e ,并说明式中各项的物理意义 。
5-6、导出非简并载流子满足的爱因斯坦关系 。
5-7、间接复合效应与陷阱效应有何异同？5-8、光均匀照射在 6门cm 。

18、的n型Si样品上 ， 电子-空穴对的产生率为 4X1021cm-3s-1 ， 样品寿命为8卩s 。
试计算光照前后样品的电导率j = nn5-9、证明非简并的非均匀半导体中的电子电流形式为dx 。
5-10、假设Si中空穴浓度是线性分布 ， 在4卩山内的浓度差为2X 1016cm-3 ， 试计 算空穴的扩散电流密度 。
5-11、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 。
第五篇题解-非平衡载流子5-1、解：半导体处于非平衡态时 ， 附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流 子浓度 ， 额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子 。
通常所指的非平衡载流子 是指非平衡少子 。
热平衡状态下半导体的载流子浓度是一定的 ， 产生与复合 。

19、处于动态平衡状态， 跃迁引起的产生、复合不会产生宏观效应 。
在非平衡状态下 ， 额外的产生、复 合效应会在宏观现象中体现出来 。
5-2、解：漂移运动是载流子在外电场的作用下发生的定向运动 ， 而扩散运动是 由于浓度分布不均匀导致载流子从浓度高的地方向浓度底的方向的定向运动 。
前者的推动力是外电场 ， 后者的推动力则是载流子的分布引起的 。
5-3、解：漂移运动与扩散运动之间通过迁移率与扩散系数相联系 。
而非简并半 导体的迁移率与扩散系数则通过爱因斯坦关系相联系 ， 二者的比值与温度成反比关系 。
即D 一 koT5-4、答：平均自由程是在连续两次散射之间载流子自由运动的平均路程 。
而扩 散长度则是非平衡载流子深入样品的平均距离 。

20、 。
它们的不同之处在于平均自由程 由散射决定 ， 而扩散长度由扩散系数和材料的寿命来决定 。
平均自由时间是载流子连续两次散射平均所需的自由时间 ，非平衡载流子的 寿命是指非平衡载流子的平均生存时间 。
前者与散射有关 ， 散射越弱 ， 平均自由 时间越长；后者由复合几率决定 ， 它与复合几率成反比关系 。
5-5、证明：单位时间内非平衡载流 子的减少数二_d.pt 1dt而在单位时间内复合的 非平衡载流子数二如果在t二0时刻撤除光照则在单位时间内减少的非平衡载流子数 =在单位时间内复合的非平衡载流子数, 即dbp(t)_ 心p_一 dt 一 ip 在小注入条件下 ， T为常数 ， 解方程(1),得到tAp(t=Ap(O 尹- 。

稿源：(未知)

【傻大方】网址：/a/2021/0820/0023837008.html

标题：半导体|半导体中的电子状态精( 三 )