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在(zai)一(yi)個(ge)n型(xing)半(ban)導(dao)體樣品(pin)中，過剩(sheng)空穴濃度(du)(du)為(wei)1013cm-3, 空穴的(de)(de)(de)壽(shou)(shou)命(ming)為(wei)100us。計算空穴的(de)(de)(de)復(fu)合率(lv)。有一(yi)塊n型(xing)硅樣品(pin)，壽(shou)(shou)命(ming)是(shi)1us，無光(guang)(guang)照時電阻率(lv)是(shi)10W·cm。今用光(guang)(guang)照射該樣品(pin)，光(guang)(guang)被半(ban)導(dao)體均勻的(de)(de)(de)吸收，電子(zi)-空穴對的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)率(lv)是(shi)1022cm-3·s-1,試計算光(guang)(guang)照下樣品(pin)的(de)(de)(de)電阻率(lv)，并求(qiu)電導(dao)中少數在(zai)流(liu)子(zi)的(de)(de)(de)貢(gong)獻占多大比例(li)。  一(yi)塊半(ban)導(dao)體材料的(de)(de)(de)壽(shou)(shou)命(ming)t=10us，光(guang)(guang)照在(zai)材料中會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)非(fei)平(ping)(ping)衡載流(liu)子(zi)，試求(qiu)光(guang)(guang)照突然停止(zhi)20us后，其中非(fei)平(ping)(ping)衡載流(liu)子(zi)將衰減到原(yuan)來的(de)(de)(de)百分之幾？n型(xing)硅中，摻(chan)雜濃度(du)(du)ND=1016cm-3, 光(guang)(guang)注入(ru)的(de)(de)(de)非(fei)平(ping)(ping)衡載流(liu)子(zi)濃度(du)(du)Dn=Dp=1014cm-3。計算無光(guang)(guang)照和有光(guang)(guang)照的(de)(de)(de)電導(dao)率(lv)

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 實際半導體與理想半導體間的主要區別是什么？     答：（1）理想半導體：假設晶格原子嚴格按周期性排列并靜止在格點位置上，實際半導體中原子不是靜止的，而是在其平衡位置附近振動。        （2）理想半導體是純凈不含雜質的，實際半導體含有若干雜質。        （3）理想半導體的晶格結構是完整的，實際半導體中存在點缺陷，線缺陷和面缺陷等。  2. 以As摻入Ge中為例，說明什么是施主雜質、施主雜質電離過程和n型半導體。     As有5個價電子，其中的四個價電子與周圍的四個Ge原子形成共價鍵，還剩余一個電子，同時As原子所在處也多余一個正電荷，稱為正離子中心，所以，一個As原子取代一個Ge原子，其效果是形成一個正電中心和一個多余的電子.多余的電子束縛在正電中心，但這種束縛很弱,很小的能量就可使電子擺脫束縛，成為在晶格中導電的自由電子，而As原子形成一個不能移動的正電中心。這個過程叫做施主雜質的電離過程。能夠施放電子而在導帶中產生電子并形成正電中心，稱為施主雜質或N型雜質，摻有施主雜質的半導體叫N型半導體。  3. 以Ga摻入Ge中為例，說明什么是受主雜質、受主雜質電離過程和p型半導體。 Ga有3個價電子，它與周圍的四個Ge原子形成共價鍵，還缺少一個電子，于是在Ge晶體的共價鍵中產生了一個空穴，而Ga原子接受一個電子后所在處形成一個負離子中心，所以，一個Ga原子取代一個Ge原子，其效果是形成一個負電中心和一個空穴，空穴束縛在Ga原子附近，但這種束縛很弱，很小的能量就可使空穴擺脫束縛，成為在晶格中自由運動的導電空穴，而Ga原子形成一個不能移動的負電中心。這個過程叫做受主雜質的電離過程，能夠接受電子而在價帶中產生空穴，并形成負電中心的雜質，稱為受主雜質，摻有受主型雜質的半導體叫P型半導體。  4. 以Si在GaAs中的行為為例，說明IV族雜質在III-V族化合物中可能出現的雙性行為。  Si取代GaAs中的Ga原子則起施主作用； Si取代GaAs中的As原子則起受主作用。導帶中電子濃度隨硅雜質濃度的增加而增加，當硅雜質濃度增加到一定程度時趨于飽和。硅先取代Ga原子起施主作用，隨著硅濃度的增加，硅取代As原子起受主作用。  5. 舉例說明雜質補償作用。  當半導體中同時存在施主和受主雜質時，   若（1） ND>>NA  因為受主能級低于施主能級，所以施主雜質的電子首先躍遷到NA個受主能級上，還有ND-NA個電子在施主能級上，雜質全部電離時，躍遷到導帶中的導電電子的濃度為n= ND-NA。即則有效受主濃度為NAeff≈ ND-NA （2）NA>>ND        施主能級上的全部電子躍遷到受主能級上，受主能級上還有NA-ND個空穴，它們可接受價帶上的NA-ND個電子，在價帶中形成的空穴濃度p= NA-ND. 即有效受主濃度為NAeff≈ NA-ND （3）NA»ND時，  不能向導帶和價帶提供電子和空穴，  稱為雜質的高度補償 6. 說明類氫模型的優點和不足。   7. 銻化銦的禁帶寬度Eg=0.18eV，相對介電常數er=17，電子的有效質量  *nm =0.015m0, m0為電子的慣性質量，求①施主雜質的電離能，②施主的弱束縛電子基態軌道半徑。
 解：根據類氫原子模型      8. 磷化鎵的禁帶寬度Eg=2.26eV，相對介電常數er=11.1，空穴的有效質量m*p=0.86m0,m0為電子的慣性質量，求①受主雜質電離能；②受主束縛的空穴的基態軌道半徑

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