材料物理导论(熊兆贤着)课后习题答案第三章习题参考解答

材料物理导论(熊兆贤着)课后习题答案第三章习题参考解答

第三章 材料的电学

3

112319/)(/1006.4)3001038.1106.122.0exp(211211)(22.005.029.02

12

.1)(,12.1.1cm e N E f N n eV E E E E E E E E E E E E eV E Si kT E E D D D D F D i F D i c F D D c D g F D ⨯=⨯⨯⨯⨯+=+=

⋅==-=

-∴--∆--=--=∆=

⊗

---的查解：⎪⎩

⎪

⎨⎧⨯==⨯==∴〈〈⊗。少子；多子解：

)(/1013.1)(/105.1.23

9203150cm N n p cm N n N n D i D D i ΘeV

22.0J 1053.3E E cm /102N cm /100.1N N N

ln kT E E P cm /1045.8102)103.1(p n n cm /102109101.1N N p T N P ,N N .320V F 3

15A 319

V A

V

V F 3415

2

102i 3

151516D A A D =⨯=-⨯⨯=-⎪⎩

⎪⎨⎧⨯=⨯⨯==⨯=⨯-⨯=-=⇒∴∴〈⊗-代入可得取，取型半导体，有对于杂质几乎完全电离

在室温，较少且又型半导体

补偿后解：

ΘΘ时可保持强电离。

则有令，仅考虑杂质电离有低温区，忽略本征激发解：

318D 3

18D

D D 2

/1kT /E C

D D

D

0cm /1032.1N cm /1032.1N N 9.0n )e N N 8(

1N 2n n .4D ⨯〈⨯〈⇒≥⋅+=

=⊗+∆+

m

E s q m m q n n n d s n n n n n n 181********

311048.11048.110101.01048.110

6.110101.926.01.0.9-------*

*⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==∴=τμτυλμττμΘ解：

Ω=⨯=⋅ρ=⋅Ω=⨯⨯⨯=μ=σ=ρ⊗

-3.16

.01781.0S l R cm 781.08000106.1101nq 11.1019

15n

Θ解：

2251

12

251

12331

2319

19

3103.421023.412.4400)2(5.361065.3365.3)1010/(101.926.03001038.1310

6.110/33,,)1(101.926.026.0.11------------⋅=⋅⨯==⋅Ω=⋅=⋅⨯===⋅Ω=⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=∴==

=⨯⨯==⊗cm A m A i m K cm A m A m kT

q

N E i m

E m kT

q N m kT V E V nq kg m m Si dn

A dn

A dn dn σσσμμσ时，同理，（电子有效质量），对解：Θcm 045.0)1350106.1103.10()

pq (s V cm 1350cm /103.10100.1101103.1n )3(cm

34.4)480106.1103.0()pq (cm /103.0100.1103.1N N p

)2(cm

34.4)480106.1103()pq (s V cm 480cm /103N p ,n n )1(.121191611

12n 3

161617161191613

161616D A 1191511

12p

3

15A A i ⋅Ω=⨯⨯⨯⨯=μ=ρ∴⋅⋅=μ⨯=⨯-⨯+⨯=⋅Ω=⨯⨯⨯⨯=μ=ρ∴⨯=⨯-⨯=-=⋅Ω=⨯⨯⨯⨯=μ=ρ∴⋅⋅=μ⨯=≈∴〈〈⊗

-------------ΘΘ

又又查得解：

为最大。

型半导体的又且有最小值。时，及当，又令令可知由题中证：解：max min max 1119

16min min 222222222025.01

94.397807800010

6.1106.12)2(2//.00/0/00)/,/()1(.13ρμμσρσμμσσμμμμσσμμσμμμμσ

μμμμμμσμμμμP cm

cm q n n p n n dp

d dn d n p dp

d n n q n n q dn

d pq q p n q n n nq pq nq n p n n np n p n n p i p n i n p i p n i n

p i p i n p

n i p i n p n p n i n p i i ∴〉⋅Ω==

⋅Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯====∴〉〉=⇒==⇒=-⇒=+=+=+=∴===---ΘΘΘ1

74n d 1

1211231

2324n n n n

n

d 174)(d 4d 1

4n )(d 171531

23

002s cm 10488.2102488E s v cm 2488s v m 2488.0101.926.0300

10381.12101043m kT 2E 43m q qE

4kT

m 23kT

m 23)E (q 4kT

m 23l q 4,s cm 105.1101500'cm /V 10E s cm 105.1101500E cm /V 10E s cm 1029.2s m 1029.2101.926.030010381.13m T k 3T k 2

3

m 21.14-------*****------**⋅⨯=⨯=μ=υ⋅⋅=⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯π⨯⨯=

π=τ=μπ=

τ⇒πτμ=

π=μυ≈υ⋅⨯=⨯=υ=υ〈〈υ∴⋅⨯=⨯=⋅μ=υ=⋅⨯=⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==υ=υ⊗ΘΘ强场时时，时，解：热

漂热

漂热

热