半导体物理与器件第四版课后习题答案4.docx

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半导体物理与器件第四版课后习题答案4

Chapter4

4.1

where

and

arethevaluesat300K.

（a）Silicon

（K）

（eV）

（cm

）

（b）Germanium（c）GaAs

（K）

（cm

）

（cm

）

_______________________________________

4.2

Plot

_______________________________________

4.3

（a）

Bytrialanderror,

K

（b）

Bytrialanderror,

K

_______________________________________

4.4

At

K,

eV

At

K,

eV

or

or

eV

Now

so

cm

_______________________________________

4.5

For

K,

eV

For

K,

eV

For

K,

eV

（a）For

K,

（b）For

K,

（c）For

K,

_______________________________________

4.6

（a）

Let

Then

Tofindthemaximumvalue:

whichyields

Themaximumvalueoccursat

（b）

Let

Then

Tofindthemaximumvalue

Sameaspart（a）.Maximumoccursat

or

_______________________________________

4.7

where

and

Then

or

_______________________________________

4.8

Plot

_______________________________________

4.9

Plot

_______________________________________

4.10

Silicon:

eV

Germanium:

eV

GalliumArsenide:

eV

_______________________________________

4.11

（K）

（eV）

（

）（eV）

_______________________________________

4.12

（a）

meV

（b）

meV

_______________________________________

4.13

Let

constant

Then

Let

sothat

Wecanwrite

sothat

Theintegralcanthenbewrittenas

whichbecomes

_______________________________________

4.14

Let

for

Then

Let

sothat

Wecanwrite

Then

or

Wefindthat

So

_______________________________________

4.15

Wehave

Forgermanium,

Then

or

Theionizationenergycanbewrittenas

eV

eV

_______________________________________

4.16

Wehave

Forgalliumarsenide,

Then

Theionizationenergyis

or

eV

_______________________________________

4.17

（a）

eV

（b）

eV

（c）

cm

（d）Holes

（e）

eV

_______________________________________

4.18

（a）

eV

（b）

eV

（c）

cm

（d）

eV

_______________________________________

4.19

（a）

eV

eV

（b）

cm

（c）p-type

_______________________________________

4.20

（a）

eV

cm

eV

cm

（b）

eV

eV

cm

_______________________________________

4.21

（a）

eV

cm

eV

cm

（b）

eV

eV

cm

_______________________________________

4.22

（a）p-type

（b）

eV

cm

eV

cm

_______________________________________

4.23

（a）

cm

cm

（b）

cm

cm

_______________________________________

4.24

（a）

eV

（b）

eV

（c）

cm

（d）Holes

（e）

eV

_______________________________________

4.25

eV

cm

cm

cm

（a）

eV

（b）

eV

（c）

cm

（d）Holes

（e）

eV

_______________________________________

4.26

（a）

cm

eV

cm

（b）

eV

cm

cm

eV

eV

cm

_____________________________________

4.27

（a）

cm

eV

cm

（b）

eV

cm

cm

eV

eV

cm

_______________________________________

4.28

（a）

For

Then

cm

（b）

cm

_______________________________________

4.29

So

Wefind

eV

_______________________________________

4.30

（a）

Then

cm

（b）

cm

_______________________________________

4.31

Fortheelectronconcentration

TheBoltzmannapproximationapplies,so

or

Define

Then

Tofindmaximum

set

or

whichyields

Fortheholeconcentration

UsingtheBoltzmannapproximation

or

Define

Then

Tofindmaximumvalueof

set

Usingtheresultsfromabove,

wefindthemaximumat

_______________________________________

4.32

（a）Silicon:

Wehave

Wecanwrite

For

eVand

eV

wecanwrite

or

cm

Wealsohave

Again,wecanwrite

For

and

eV

Then

or

cm

（b）GaAs:

assume

eV

Then

or

cm

Assume

eV

Then

or

cm

_______________________________________

4.33

Plot

_______________________________________

4.34

（a）

cm

cm

（b）

cm

cm

（c）

cm

（d）

cm

cm

cm

（e）

cm

cm

cm

_______________________________________

4.35

（a）

cm

cm

（b）

cm

cm

（c）

cm

（d）

cm

cm

cm

（e）

cm

cm

cm

_______________________________________

4.36

（a）Ge:

cm

（i）

or

cm

cm

（ii）

cm

cm

（b）GaAs:

cm

（i）

cm

cm

（ii）

cm

cm

（