半导体器件物理(第二版)第二章答案

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除2-1．结空间电荷区边界分别为和，利用导出表达式。给出N区空穴为小注入和大注入两种情况下的表达式。解：在EMBEDEquation.3处而（）(此为一般结果)小注入：（）大注入：且所以或2-2．热平衡时净电子电流或净空穴电流为零，用此方法推导方程。解：净电子电流为EMBEDEquation.3处于热平衡时，In＝0，又因为所以，又因为（爱因斯坦关系）所以，从作积分，则2-3．根据修正欧姆定律和空穴扩散电流公式证明，在外加正向偏压作用下，结侧空穴扩散区准费米能级的改变量为。证明：从积分：将代入得2-4．硅突变结二极管的掺杂浓度为：，，在室温下计算：（a）自建电势（b）耗尽层宽度（c）零偏压下的最大内建电场。解：（a）自建电势为（b）耗尽层宽度为(с)零偏压下最大内建电场为2–5．若突变结两边的掺杂浓度为同一数量级，则自建电势和耗尽层宽度可用下式表示试推导这些表示式。解：由泊松方程得：积分一次得由边界条件EMBEDEquation.3EMBEDEquation.3所以再积分一次得令得：，于是再由电势的连续性，当x＝0时，：所以再由得故将代入上式，得2–6．推导出线性缓变结的下列表示式：（a）电场（b）电势分布（c）耗尽层宽度（d）自建电势。解：在线性缓变结中，耗尽层内空间电荷分布可表示为Nd-Na＝axa为杂质浓度斜率设由泊松方程得积分为当时=0，即所以且对式再积分一次得EMBEDEquation.3EMBEDEquation.3因为当时，当时，故2-7．推导出结（常称为高低结）内建电势表达式。解：结中两边掺杂浓度不同（），于是区中电子向区扩散，在结附近区形成,区出现多余的电子。二种电荷构成空间电荷，热平衡时：令则即空间电荷区两侧电势差。2-8．（a）绘出图2-6a中的扩散结的杂质分布和耗尽层的草图。解释为何耗尽层的宽度和的关系曲线与单边突变结的情况相符。（b）对于的情况，重复（a）并证明这样的结在小的行为像线性结，在大时像突变结。2-9．对于图2-6（b）的情况，重复习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 2-8。2–10．（a）结的空穴注射效率定义为在处的，证明此效率可写成（b）在实际的二极管中怎样才能使接近1。证明（a）：而，所以（b）则因为，而，，所以即所以，即，即受主杂质浓度远大与施主杂质浓度。2-11．长结二极管处于反偏压状态，求：（1）解扩散方程求少子分布和，并画出它们的分布示意图。（2）计算扩散区内少子贮存电荷。（3）证明反向电流为结扩散区内的载流子产生电流。解：（1）其解为（1）边界条件：有将代入（1）：（2）此即少子空穴分布。类似地求得（2）少子贮存电荷这是N区少子空穴扩散区内的贮存电荷，说明贮存电荷是负的，这是反向PN结少子抽取的现象。同理可求得。说明贮存电荷是正的（电子被抽取，出现正的电离施主）。（3）假设贮存电荷均匀分布在长为的扩散区内，则在空穴扩散区，复合率在电子扩散区，复合率，可见，则空穴扩散区内少子产生率为，电子扩散区内少子产生率为。与反向电流对比：可见，PN结反向电流来源于扩散区内产生的非平衡载流子。2-12．若结边界条件为处，处。其中和分别与与具有相同的数量级，求、以及、的表达式。解：(2),(3)分别代入(1)得：从中解出：（4）（5）将（4）（5）代入（1）：（6）（6）式即为N侧空穴分布。类似的，讨论：(1)即长PN结：，分子分母第二项近似为0（此即长PN结中少子分布）即短PN结：若取（坐标原点），则对的讨论类似有（取）对于短二极管：（取）（取）2–13．在结二极管中，N区的宽度远小于Lp,用（S为表面复合速度）作为N侧末端的少数载流子电流，并以此为边界条件之一，推导出载流子和电流分布。絵出在S＝0和S＝时N侧少数载流子的分布形状。解：连续方程，由边界条件,得,由上述条件可得所以讨论S=0：x=0,X=2-14．推导公式（2-72）和（2-73）。2–15．把一个硅二极管用做变容二极管。在结的两边掺杂浓度分别为以及。二极管的面积为100平方密尔。（a）求在和时的二极管的电容。（b）计算用此变容二极管及的储能电路的共振频率。（注：（密耳）为长度单位，（英寸））解：(a)因为所以(1平方密尔＝）VR=1V当VR=5V时(b)当谐振频率和控制电压有线性关系时:当VR=1V，当VR=5V,2-16．用二极管恢复法测量二极管空穴寿命。（a）对于和，在具有上升时间的示波器上测得，求。（b）若（a）中快速示波器无法得到，只得采用一只具有上升时间较慢的示波器，问怎样才能使测量精确？叙述你的结果。2-17．结杂质分布＝常数，，导出特性表达式。解：设为N侧SCR的边界，对于结，SCR的宽度为<<L。Poisson’sEq为令则EMBEDEquation.DSMT4(A、B为积分常数)令且取，则＝EMBEDEquation.3（利用了）因为有，则代入上式，得EMBEDEquation.3即当有偏压时总电荷则电容。2–18．若二极管区宽度是和扩散长度同一数量级，推导小信号交流空穴分布和二极管导纳，假设在处表面复合速度无限大。解：小信号由近似为又有[式（2-30）]所以有令，则（1）其中右侧第一项为直流分量，第二项为交流分量，得边界条件将（1）式代入连续方程：有其中直流分量为交流分量为，方程的通解为边界条件为代入通解中有所以所以所以对于结，，故2–19．一个硅二极管工作在0.5的正向电压下，当温度从上升到时，计算电流增加的倍数。假设，且每10增加一倍。解：25时150时所以所以电流增加的倍数时328-1＝327。2–20．采用电容测试仪在测量结二极管的电容反偏压关系。下面是从0—5每次间隔EMBEDEquation.3测得的电容数据，以微法为单位：19.9，17.3，15.6，14.3，13.3，12.4，11.6，11.1，10.5，10.1，9.8。计算和。二极管的面积为EMBEDEquation.3。解19.9，17.3，15.6，14.3，13.3，12.4，11.6，11.1，10.5，10.1，9.82.53，3.34，4.11，4.89，5.65，6.50，7.43，8.12，9.07，9.80，10.40.81，0.77，0.78，0.76，0.85，0.93，0.69，0.95，0.73，0.60.5,0.5,0.50.50.50.50.5,0.5,0.50.51.62,1.54,1.56,1.52,1.70,1.86,1.38,1.9,1.46,1.20均值取1.38所以当VR=0,C=19.9pF，2-21．在IEMBEDEquation.3条件下测量PN长二极管恢复特性。得到的结果是t=350ns.用严格解和近似公式两种方法计算。解：严格解法:10元以下□10～50元□50～100元□100元以上□调研结论：综上分析，我们认为在学院内开发“DIY手工艺品”商店这一创业项目是完全可行的。将代入，求Ｂｅａｄｗｒｋｓ公司还组织各国的“芝自制饰品店”定期进行作品交流，体现东方女性聪慧的作品曾在其他国家大受欢迎；同样，自各国作品也曾无数次启发过中国姑娘们的灵感，这里更是创作的源泉。近似解为将代入，求，得2–22．在硅中当最大电场接近时发生齐纳击穿。假设在侧，为要得到的齐纳击穿，求在侧的施主浓度，采用单边突变近似。十几年的学校教育让我们大学生掌握了足够的科学文化知识，深韵的文化底子为我们创业奠定了一定的基础。特别是在大学期间，我们学到的不单单是书本知识，假期的打工 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 也帮了大忙。解：,这是一个结P区：（1）专业知识限制经常光顾□偶尔会去□不会去□我们女生之所以会钟爱饰品，也许是因为它的新颖，可爱，实惠，时尚，简单等。的确，手工艺品价格适中。也许还有更多理由和意义。那么大学生最喜欢哪种手工艺品呢?此次调查统计如下图（1-3）由电中性：精明的商家不失时机地打出“自己的饰品自己做”、“DIY(DoItYourself)饰品、真我个性”的广告，推出“自制饰品”服务，吸引了不少喜欢标新立异、走在潮流前端的年轻女孩，成为上海的时尚消费市场。其市场现状特点具体表现为：300元以下□300～400元□400～500□500元以上□ｂｅａｄｏｒｋｓ公司成功地创造了这样一种气氛：商店和顾客不再是单纯的买卖关系，营业员只是起着参谋的作用，顾客成为商品或者说是作品的作参与者，营业员和顾客互相交流切磋，成为一个共同的创作体即X0�EMBEDEquation.DSMT4����EMBEDEquation.DSMT4���X�EMBEDEquation.DSMT4���X�EMBEDEquation.DSMT4���X�EMBEDEquation.DSMT4���X�EMBEDEquation.DSMT4���X学习资料学习资料学习资料_1154866087.unknown_1154866389.unknown_1154866401.unknown_1154866515.unknown_1154867884.unknown_1154867920.unknown_1154868030.unknown_1154868080.unknown_1154868626.unknown_1154868706.unknown_1154868813.unknown_1154868835.unknown_1154868843.unknown_1154868854.unknown_1154869249.unknown_1154869284.unknown_1154869314.unknown_1154869371.unknown_1154869399.unknown_1154869411.unknown_1154869533.unknown_1154869606.unknown_1154869623.unknown_1154870065.unknown_1154870076.unknown_1154870126.unknown_1154950818.unknown_1154950854.unknown_1154950907.unknown_1154950918.unknown_1173031207.unknown_1173031322.unknown_1173032260.unknown_1173098915.unknown_1173099838.unknown_1173100402.unknown_1173182249.unknown_1173182839.unknown_1173182840.unknown_1173184605.unknown_1173184726.unknown_1173184823.unknown_1173186332.unknown_1173186659.unknown_1173191333.unknown_1173191361.unknown_1173192904.unknown_1173192995.unknown_1173193011.unknown_1173193546.unknown_1173193608.unknown_1173193761.unknown_1173193818.unknown_1173199961.unknown_1173199970.unknown_1173200459.unknown_1173200487.unknown_1173201537.unknown_1173201771.unknown_1173256844.unknown_1173257166.unknown_1173257356.unknown_1173257451.unknown_1173257547.unknown_1173260123.unknown_1173261131.unknown_1173261520.unknown_1173261824.unknown_1173261825.unknown_1173261906.unknown_1173261907.unknown_1173262144.unknown_1173262505.unknown_1173262613.unknown_1173262733.unknown_1173264111.unknown_1173264483.unknown_1173264880.unknown_1173265025.unknown_1173265116.unknown_1173265431.unknown_1173266959.unknown_1173267010.unknown_1173267448.unknown_1173267786.unknown_1173272681.unknown_1173278855.unknown_1173279586.unknown_1173283006.unknown_1173284427.unknown_1173285017.unknown_1173285555.unknown_1173285915.unknown_1173286015.unknown_1173286227.unknown_1173287372.unknown_1173287998.unknown_1173288267.unknown_1173288563.unknown_1173337808.unknown_1173337843.unknown_1173338239.unknown_1173338488.unknown_1173339534.unknown_1173339535.unknown_1173340918.unknown_1173356477.unknown_1173357898.unknown_1173357919.unknown_1173358071.unknown_1173358688.unknown_1173358795.unknown_1173359123.unknown_1173359453.unknown_1183967072.unknown_1184416294.unknown_1184416317.unknown_1184416488.unknown_1184416489.unknown_1184417021.unknown_1184417123.unknown_1184417150.unknown_1184417671.unknown_1184417704.unknown_1184417726.unknown_1184417806.unknown_1184418015.unknown_1184418051.unknown_1184418300.unknown_1184418366.unknown_1184418367.unknown_1184418368.unknown_1184418460.unknown_1184418631.unknown_1184418632.unknown_1184418698.unknown_1184418699.unknown_1184418724.unknown_1184418725.unknown_1184418807.unknown_1184418920.unknown_1184418959.unknown_1184418989.unknown_1184419014.unknown_1184419031.unknown_1184419043.unknown_1184419105.unknown_1184419118.unknown_1184419187.unknown_1184419205.unknown_1184419314.unknown_1184419416.unknown_1184419536.unknown_1184419554.unknown_1184419604.unknown_1184419639.unknown_1184419720.unknown_1184419743.unknown_1184419886.unknown_1184419907.unknown_1184420751.unknown_1184420816.unknown_1186324990.unknown_1186325165.unknown_1186326571.unknown_1186333841.unknown_1186333842.unknown_1186333843.unknown_1186333844.unknown_1186333845.unknown_1186333846.unknown_1186333847.unknown_1186333880.unknown_1186333910.unknown_1186334007.unknown_1186334114.unknown_1204549086.unknown_1204549114.unknown_1204549283.unknown_1204549605.unknown_1204549819.unknown_1205838831.unknown_1205838878.unknown_1205838894.unknown_1205838952.unknown_1205838970.unknown_1205838979.unknown_1205838991.unknown_1205839003.unknown_1205839030.unknown_1205839037.unknown_1205839046.unknown_1205839056.unknown_1205839088.unknown_1205839098.unknown_1205839114.unknown_1205839134.unknown_1205839158.unknown_1205839168.unknown_1205840607.unknown_1205840626.unknown_1205840758.unknown_1205840796.unknown_1205840899.unknown_1205841009.unknown_1205841349.unknown_1205841539.unknown_1205841607.unknown_1205841910.unknown_1205842032.unknown_1205842079.unknown_1205842080.unknown_1205842124.unknown_1205842125.unknown_1205842193.unknown_1205842320.unknown_1205842365.unknown_1205842393.unknown_1205842440.unknown_1205842488.unknown_1205842570.unknown_1205842697.unknown_1205842725.unknown_1205842736.unknown_1205842759.unknown_1205842783.unknown_1205842829.unknown_1205843030.unknown_1205843829.unknown_1205843885.unknown_1205844037.unknown_1205844125.unknown_1205844508.unknown_1205844538.unknown_1205844769.unknown_1205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