北邮-固态电子论-期末复习
固态电子论-第四章习题参考解答
E EF k0T
泡利不相容原理的限制作用可以忽略不计（在
E 附近，存在大量的没有被粒子填充的
空状态，当少量粒子填充这些状态时，发生泡利不相容的几率很小），由费米统计分布 给出的几率值与波费米统计分布退化为玻尔兹曼统计分布给出的几率值非常接近。
E EF 1 exp k0T E EF 1 exp k0T E A exp k T 0
第10题
砷化镓的导带电子有效状态密度，
2 m k T 2
n 0 3/2
Nc
h3
2 0.068 9.1 10 1.38 10 2 6.62 10
31 34 3
23
300
3/2
6.46 1077 2 4.45 1023 / m3 4.45 1017 / cm3 100 2.90 10
n 0 3 3/2
h
2.8 1019 cm3
19 1017 cm3、 10 cm3 费米能级分别为， 当 ND 1015 cm3、 ，
Nc Ec EF k0T ln ND Nc Ec EF k0T ln ND N Ec EF k0T ln c ND
19
0.2 0.026
1.3 1016 cm 3
掺施主杂质的浓度为：
N D 2.3 1016 cm 3
第7题
Ec
Ei
强 P型
由 EF
Ec
Ei
弱 P型
EF
Ec
Ei
EF
EcEF
Ei
E
E
弱 N型
E
E
固态电子器件答案
固态电子器件答案固态电子器件答案【篇一：微波固态电路复习题】1. 微波是指频率在（300mhz~300ghz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（1mm~1m）。
2. ku波段是指频率在（12ghz~18ghz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（2.5~1.67cm）。
vhf波段是指频率在（0.1ghz~0.3ghz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（300~100cm） uhf波段是指频率在（0.3ghz~1ghz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（100~30cm）s波段是指频率在（2ghz~4ghz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（15~7.5cm）c波段是指频率在（4ghz~8ghz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（7.5~3.75cm）3. 在大气中，影响微波/毫米波传播的主要是（氧分子）和（水分子），由于气体的（谐振）会对微波/毫米波产生（吸收）和（散射）。
4.毫米波的四个大气“窗口”是（35ghz）、（94ghz）（140ghz）（220ghz）。
简答题1. 简述微波电路的发展历程由最初的电子管向固态化发展，由大型元件向小型元件、集成电路、器件方向发展，同时开发新系统。
目前微波技术的发展趋势是朝小型化、高集成化、高可靠、低功耗、大批量应用方向发展。
2. 什么是mmic利用半导体批生产技术，将电路中所有的有源元件和无源元件都制作在一块砷化镓衬底上的电路称为微波单片集成电路。
第2章选择与填空题1. 列举几种常用的平面传输线（微带线、悬置式微带线、倒置式微带线、带线、槽线、共面波导、鳍线）2. 微带线主要传输的模式是（准tem），带线的传输主模是（tem）11. 槽线的传输模式是（te模）。
12. 共面波导的传输模式是（准tem模）。
8. 鳍线的传输模式是（te与tm模式组成的混合模）。
3. 微带线最高工作频率的影响因素有（寄生模的激励、较高的损耗、严格的制造公差、处理过程中的脆性、显著地不连续效应、不连续处的辐射引起低的q值）（列举四个即可）4. 定向耦合器常用表征参量有（耦合度、方向性、隔离度）7. 耦合器的耦合度的定义是（c= 10lgp1/p3 = 20lg|s31| db ）。
固态电子论-第二章习题参考解答ppt课件
第14题 点缺陷的定义： 在一个或几个原子尺度内偏离理想晶体周期性结构的缺陷称为点缺陷。 晶体中的点缺陷包括： 1、空位；2、本征间隙原子；3、杂质间隙原子；4、替位杂质原子； 其中1、2称为本征点缺陷，是由于一定温度下，热的统计涨落形成的。 3、4称为杂质点缺陷，是由于杂质存在形成的。
线缺陷的定义： 原子排斥偏离理想晶体周期性结构形成的一维缺陷称为线缺陷。
其它粒子作用时，声子数不守恒。 2、波动性——一个声子等效为一个格波。 3、统计性——一定温度下，晶体中的平均声子数由玻色-爱因斯坦统计给出。
完整最新ppt
11
声子对描述晶格振动的意义
1、声子是晶格原子集体振动能量的量子；
2、晶格振动等效为 3 s N个声子组成的声子气 ，服从玻色-爱因斯坦统计分布；
晶体中的线缺陷包括： 1、刃位错；2、螺位错；
完整最新ppt
13
第15题 影响晶体中杂质替位概率的主要因素： 1、替位杂质原子的大小与被替代的晶格原子的大小的接近程度。原子大 小越接近，替代的概率越高； 2、替位杂质原子的价电子壳层与被替代的晶格原子的价电子壳层结构相似 程度。电子壳层结构越相似，替代的概率越高。 3、晶体中的空位数高低。空位越多，替代的概率越高。
体，正负离子的相对振动，在晶体中形成交替变化的电偶极子，等效为高频率电磁 波。
晶体振动声学波的特点： 是弹性波，振动频率较低，振动频率随波矢变化较大。
完整最新ppt
9
第10题
根据教材中给出的一维双原子晶格色散关系，
光学波 omax
禁带
声学波
2(1 2)
m o min
A max
22
m
21
m
Amin 0
(完整word版)固体物理期末3套试题题资料
电子科技大学二零零六至二零零七学年第二学期期末考试固体电子学课程考试题卷（分钟）考试形式：考试日期200 7 年7 月日课程成绩构成：平时20 分，期中10 分，实验0 分，期末70 分一．填空（共30分，每空2分）1．Si晶体是--格子，由两个----的子晶格沿---套构而成；其固体物理学原胞包含---个原子，其固体物理学原胞基矢可表示-，-, -。
假设其结晶学原胞的体积为a3，则其固体物理学原胞体积为-。
2．-称为布拉菲格子；倒格子基矢与正格子基矢满足-，-称为倒格子格子；-称为复式格子。
最常见的两种原胞是--和-3．声子是-，其能量为-动量为-二．问答题（共30分，每题6分）1.晶体有哪几种结合类型？简述晶体结合的一般性质。
-2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别? -3.什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。
-4.简述空穴的概念及其性质.-5.根据量子理论简述电子对比热的贡献，写出表达式，并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑？ --三.综合应用(共40分)1.(10分)已知半导体InP 具有闪锌矿结构,In,P 两原子的距离为d=2Å,试求：（1）晶格常数；(2)原胞基矢及倒格子基矢；（3）密勒指数为（1，1，0）晶面的面间距，以及In(1,1,0)晶面与P （1，1，1）晶面的距离。
2. (15分)设有某个一维简单格子，晶格常数为a,原子质量为M ，在平衡位置附近两原子间的互作用势可表示为：32206121)21()(r r r a a U r U ξηξη+++-= 式中和都是常数，只考虑最近邻原子间的相互作用，试求：（1）在简谐近似下，求出晶格振动的色散关系；（2）求出它的比热0V C 。
（提示：a r dr r u d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=22)(β3. (15分)用紧束缚近似写出二维正方点阵最近邻近似下的s 电子能带的能量表达式，并计算能带宽度及带底电子和带顶空穴的有效质量。
固体电子器件原理期末考试题A卷及答案
固体电子器件原理期末考试题A 卷及答案一、能带图 (27分)1. 画出硅pn 结零偏、反偏和正偏条件下的能带图，标出有关能量。
(9 分)2. 画出n 型衬底上理想的金属-半导体接触（理想金属-半导体接触的含义：金属-半导体界面无界面态，不考虑镜像电荷的作用）的能带图，(a) φm > φs , (b) φm < φs . 分别指出该接触是欧姆接触还是整流接触? （要求画出接触前和接触后的能带图）( 8 分 )φm > φs ,φm < φs ,3. 画出p 型硅衬底上理想MOS 结构（理想MOS 结构的含义：栅极材料与衬底半导体无功函数差，栅极-氧化层-衬底无界面态，氧化层为理想的介质层）半导体表面处于反型状态时的能带图。
(5分)4. 重掺杂的n +多晶硅栅极-二氧化硅-n 型半导体衬底形成的MOS 结构，假定氧化层电荷为零。
画出MOS 结构在平衡态的能带图，说明半导体表面状态。
（5分）二、器件工作机理和概念(35 分)1. 简述突变空间电荷区近似的概念。
(5分)现在以突变pn 结为例来研究平衡pn 结的特性。
我们知道，在p 型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子；而在n 型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
于是，在pn 结冶金界面的两侧因浓度差而出现了载流子的扩散运动。
p 区的空穴向n 区扩散，在冶金界面的p 型侧留下电离的不可动的受主离子; 同理，n 区的电子向p 区扩散，在冶金界面的n 型侧留下电离的不可动的施主离子。
电离的受主离子带负电，电离的施主离子带正电。
于是，随着扩散过程的进行，在pn 结界面两侧的薄层内，形成了由不可动的正负电荷组成的非电中性区域。
我们把这一区域称为pn 结空间电荷区， 如图所示。
空间电荷的出现，在pn 结两侧产生了由正电荷指向负电荷的电场E bi ， 即由n 区指向p 区的电场。
这一电场称为自建电场或内建电场。
固体电子学试卷及答案(一)
福州大学至诚学院《固体电子学》试卷答案（一）一、单项选择（每题 2 分，共10 分）1．电子在晶体中的共有化运动指的是 C 。
A．电子在晶体中各处出现的几率相同B．电于在晶体原胞中各点出现的几率相同C. 电子在晶体各原胞对应点出现的几率相同D．电子在晶体各原胞对应点有相同位相2．离子晶体可能的最大配位数是 B 。
A．12 B．8 C．6 D．43．根据费米分布函数，电子占据（E F + kT）能级的几率 B 。
A．等于空穴占据（E F + kT）能级的几率 B. 等于空穴占据（E F－kT）能级的几率C．大于电子占据E F的几率D．大于空穴占据E F的几率4．下列说法中错误的是 A 。
A．特鲁德模型，即量子的自由电子气模型，是建立在金属电子气体假设基础上的。
B. 在特鲁德模型中，认为金属电子气体是玻色子，遵循玻尔兹曼统计规律。
C．在索末菲模型中，认为金属电子气体是费米子，遵循费米统计规律。
D. 特鲁德对金属结构的基本描述是金属原子由原子实和价电子两部分构成。
5．对于只含一种杂质的非简并n型半导体，费米能级E F随温度上升而 D 。
A．单调上升 B. 单调下降C．经过一极小值趋近E F D．经过一极大值趋近E F二、填空（每空 2 分，共20 分）1．氯化钠结构复式格子可以看作是由两个面心立方结构子晶格套构而成。
2．电子亲和能一般随着原子半径的减小而增大。
3．由正负离子相间排列的一维离子链的马德隆常数是2ln2 。
4．B原子在Si晶体中形成的是p型半导体，P原子在Si晶体中形成的是n型半导体。
5．原子电负性=0.18（电离能+ 电子亲和能），用它来作为一种元素的原子对外层电子吸引能力的衡量尺度。
6．两种不同金属接触后，费米能级高的金属带正电，对导电有贡献的是费米面附近位置的电子。
7．我们一般采用回旋共振实验来测量有效质量。
三、简答题（每题8分，共24分）1．从能带论的角度解释为什么导体，半导体和绝缘体的导电能力存在差别；半导体与导体，半导体与绝缘体的最大区别在哪里？答：满带和空带不导电，半满带才导电。
固体电子器件原理期末考试题A卷及答案教学文稿
固体电子器件原理期末考试题A 卷及答案一、能带图 (27分)1. 画出硅pn 结零偏、反偏和正偏条件下的能带图，标出有关能量。
(9 分)2. 画出n 型衬底上理想的金属-半导体接触（理想金属-半导体接触的含义：金属-半导体界面无界面态，不考虑镜像电荷的作用）的能带图，(a) φm > φs , (b) φm < φs . 分别指出该接触是欧姆接触还是整流接触? （要求画出接触前和接触后的能带图）( 8 分 )φm > φs ,φm < φs ,3. 画出p 型硅衬底上理想MOS 结构（理想MOS 结构的含义：栅极材料与衬底半导体无功函数差，栅极-氧化层-衬底无界面态，氧化层为理想的介质层）半导体表面处于反型状态时的能带图。
(5分)4. 重掺杂的n +多晶硅栅极-二氧化硅-n 型半导体衬底形成的MOS 结构，假定氧化层电荷为零。
画出MOS 结构在平衡态的能带图，说明半导体表面状态。
（5分）二、器件工作机理和概念(35 分)1. 简述突变空间电荷区近似的概念。
(5分)现在以突变pn 结为例来研究平衡pn 结的特性。
我们知道，在p 型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子；而在n 型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
于是，在pn 结冶金界面的两侧因浓度差而出现了载流子的扩散运动。
p 区的空穴向n 区扩散，在冶金界面的p 型侧留下电离的不可动的受主离子; 同理，n 区的电子向p 区扩散，在冶金界面的n 型侧留下电离的不可动的施主离子。
电离的受主离子带负电，电离的施主离子带正电。
于是，随着扩散过程的进行，在pn 结界面两侧的薄层内，形成了由不可动的正负电荷组成的非电中性区域。
我们把这一区域称为pn 结空间电荷区， 如图所示。
空间电荷的出现，在pn 结两侧产生了由正电荷指向负电荷的电场E bi ， 即由n 区指向p 区的电场。
这一电场称为自建电场或内建电场。
固态电子器件复习题答案
固态电子器件复习题答案一、单项选择题1. 固态电子器件中，二极管的导电特性是（A）。
A. 单向导电性B. 双向导电性C. 无导电性D. 可变导电性2. 在半导体材料中，硅的能隙宽度大约是（B）。
A. 0.1 eVB. 1.1 eVC. 3.4 eVD. 5.5 eV3. 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的源极和漏极是（C）。
A. 两个P型半导体区域B. 两个N型半导体区域C. 一个P型和一个N型半导体区域D. 两个金属电极4. 双极型晶体管（BJT）的放大作用主要依赖于（D）。
A. 电子的漂移运动B. 电子的扩散运动C. 空穴的漂移运动D. 电子和空穴的复合运动二、填空题1. 在PN结中，当外加电压为正向偏置时，电流主要由____载流子注入N区，空穴注入P区。
答案：电子2. MOSFET的阈值电压是指使沟道形成并允许电流流动的最小______电压。
答案：栅极3. 在半导体材料中，掺杂可以改变材料的______性，从而制造出N型或P型半导体。
答案：导电4. 肖特基二极管是一种金属与半导体接触形成的______结。
答案：肖特基三、简答题1. 简述PN结的整流作用原理。
答：PN结的整流作用原理基于其单向导电性。
在正向偏置时，P区的空穴和N区的电子注入对方区域，形成电流；而在反向偏置时，由于内建电场的作用，多数载流子被阻止，只有少数载流子（少数载流子）能够通过，因此电流很小。
2. 描述MOSFET的工作原理。
答：MOSFET的工作原理基于栅极电压对沟道的控制。
当栅极电压高于阈值电压时，沟道形成，允许电流从源极流向漏极。
栅极电压的变化可以控制沟道的导电性，从而控制漏极电流的大小。
四、计算题1. 计算一个硅二极管在正向偏置电压为0.7V时的电流，已知其正向导通电阻为10Ω。
答：根据欧姆定律，电流I = V/R = 0.7V / 10Ω = 0.07A。
2. 给定一个MOSFET的阈值电压为2V，漏极电流为1mA，求其在阈值电压下的漏极电流。
固态电子论第一章习题解答
立方密堆积结构就是面心立方晶体结构，其晶格原子是全同的，所以是布拉 菲晶格。而在六方密堆积结构中，B层原子与A层原子成键方向相差180度，不 是全同的。六方密堆积晶格可以看成是由两个简单六方格子套构成复式格子。 立方密堆积结构和六方密堆积结构的配位数都是12。
第9题
晶向：
c
101
i
——中心反演
m ——镜面反映 C1 ——1次旋转对称轴
C1 ——2次旋转对称轴
C3 ——3次旋转对称轴 C4 ——4次旋转对称轴 C6 ——6次旋转对称轴
4
——4次旋转反演轴
第12题
1、倒格子基矢 b1 , b2 , b3的定义，
2 a a a 2 3 2 a3 b1 a1 a2 a3 d 2 a3 a1 2 a3 a1 b2 a1 a1 a2 d 2 a1 a2 2 a1 a2 b3 a1 a1 a2 d
a 2
2 2 2 2a 2 a
a
2a
垂直于（110）晶面的对称轴是 110
3 晶面族（111）： 原子面密度 4 2
a 晶面间距 d 3
3a
2a
(111)
垂直于（111）晶面的对称轴是 111
2a
第11题 基本的晶体点对称操作共有8种，包括：
i, m, C1 , C2 , C3 , C4 , C6 , 4
a 3 c a 2
b a 1
a
晶胞和原胞
氯化钠型（Sodium chloride ）结构
第4题
② 氯化钛的晶体结构为氯化铯结构。
固体物理考试复习
固体物理:研究固态物质的宏观物理性质、内部微观结构、内部各种粒子的相互作用,运动规律，以及宏观性质与微观运动间的联系的科学。
晶体结构的基本特征：原子在三维空间呈周期性排列基元:放置在格点上的原子或原子团称为基元是一个格点所代表的物理实体。
由基元代表点在空间中的周期性排列所形成的晶格称为布拉伐晶格，布拉伐晶格是一种数学上的抽象，是格点在空间中周期性的规则排列，其每个格点是几何等价的。
基元+Bravais晶格=晶体结构简单晶格必须由同种原子组成；反之，由同种原子组成的晶格却不一定是简单晶格.一个晶格中体积最小的周期性结构单元称原胞.空间点阵原胞：空间点阵中最小的重复单元，只含有一个格点，对于同一空间点阵，原胞的体积相等。
晶体学通常选取较大的周期单元来研究晶格结构，为同时反映周期性与对称性，称为晶胞晶面间距愈大该晶面上的原子排列愈密集晶面间距愈小，该晶面上的原子排列愈稀疏对称操作是指一定的几何变换。
如某物体如绕某一轴旋转一定角度或对某一平面作镜象反映等等. 一种晶体可以有多种不同形式的对称操作，描述晶体的对称性的方法就是找出能使它复原的所有对称操作。
对称元素: 对称中心;对称面; 对称轴;象转轴面心立方的倒格子是体心立方；体心立方的倒格子是面心立方。
纳米颗粒是指尺寸在1~100nm之间的颗粒,是界于微观和宏观之间的一种物质结构层次.纳米颗粒的结构已经具有大块固体的特征,但是其物理性质却明显不同,具有一系列新的性质.主要原因在于:1 量子尺寸效应:2 表面效应固体是由大量原子组成的，原子又由价电子和离子组成，所以固体实际上是由电子和离子组成的多粒子体系。
由于电子之间、电子与离子以及离子之间的相互作用，要严格求解这种复杂的多体总量是不可能的。
但注意到电子与离子的质量相差很大，离子的运动速度比电子慢得多(3个数量级)可以近似地把电子的运动与离子的运动分开来考虑，这种近似方法称为绝热近似-Born-Oppenheimer近似格波：晶体中所有原子共同参与的一种频率相同的振动，不同原子间有振动位相差，这种振动以波的形式在整个晶体中传播，称为格波光学支格波与声学支格波本质上有何差别？答：是格波不同模式的称呼。
固体物理第4章 固体电子论 2011 参考答案
第四章 固体电子论 参考答案1. 导出二维自由电子气的能态密度。
解：二维情形，自由电子的能量是：22222()()22x y k E k k mm==+k2πLx xk n =，2πLy yk n =在/k =到d k k +区间：22222d 2d 2π(2π)2ππS Lm L Z kdk dE=⋅=⋅=k那么：2d ()d Z Sg E E=其中：22()πm g E =2. 若二维电子气的面密度为n s ，证明它的化学势为：2π()ln exp 1s B B n T k T m k T μ⎡⎤⎛⎫=-⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦解：由前一题已经求得能态密度：22()πm g E =电子气体的化学势μ由下式决定：()()222E-/E-/01d ()d πe1e1B B k Tk TL mE N g E LE μμ∞∞==++⎰⎰令()/B E k Txμ-≡，并注意到：2s Nn L =()12/1d πB xB s k Tk T mn exμ-∞-=+⎰()2/d π1B x B xxk Tk Tm e ee μ∞-=+⎰2/lnπ1BxB xk Tk T m ee μ∞-=+()/2ln 1πB k TB k T m eμ=+那么可以求出μ：2π()ln exp 1s B B n T k T m k T μ⎡⎤⎛⎫=-⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦证毕。
3. He 3是费米子，液体He 3在绝对零度附近的密度为0.081 g ／cm 3。
计算它的费米能E F 和费米温度T F 。
解：He 3的数密度：N N M N n V M VMmρρ==⋅=⋅=其中m 是单个He 3粒子的质量。
()1123233π3πF k n m ρ⎛⎫== ⎪⎝⎭可得：2222322/33π(3)22F E n mm m ρπ⎛⎫== ⎪⎝⎭代入数据，可以算得： E F ＝6.8x 10-16erg = 4.3x 10-4eV .则：FF E T k =＝4.97 K.4.已知银的密度为310.5/g cm ，当温度从绝对零度升到室温（300K ）时，银金属中电子的费米能变化多少？解：银的原子量为108，密度为310.5/g cm ，如果1个银原子贡献一个自由电子，1摩尔物质包含有6.022x 1023个原子，则单位体积内银的自由电子数为2232310.55.910()108/6.02210n cmmρ-===⨯⨯在T=0K 时，费米能量为202/3328FhnEm π=（）代如相关数据得2/3272227302812(6.6310)()3 5.910()29.110()8 3.148.8710() 5.54()Ferg s cmEg erg eV -----⎛⎫⨯⋅⨯⨯=⎪⨯⨯⨯⎝⎭≈⨯≈在≠T0K时，费米能量2020]12B F FFK TE E E π=[1-（）所以，当温度从绝对零度升到室温（300K ）时, 费米能变化为202012B F FFk TE E E π-=-（）代如相关数据得4F FE E -⨯⨯-⨯≈⨯≈2-162-12-163.14(1.3810300)=-128.8710-1.610(erg)-10（eV ）可见，温度改变时，费米能量的改变是微不足道的。
北京邮电大学电子电路期末试卷及答案
大学 20 ——————20 20 学年第学年第学年第 1 1 学期学期《电子电路基础》期末考试试题（B）考试注意事项一、学生参加考试须带学生证或学院证明，未带者不准进入考场。
学生必须按照监考教师指定座位就坐二、书本、参考资料、书包等与考试无关的东西一律放到考场指定位置。
三、学生不得另行携带、使用稿纸，要遵守《北京邮电大学考场规则》，有考场违纪或作弊行为者，按相应规定严肃处理。
四、学生必须将答题内容做在试题卷面上学生必须将答题内容做在试题卷面上学生必须将答题内容做在试题卷面上，，做在草稿纸上一律无效做在草稿纸上一律无效。
五、试卷的最后一页是草稿纸试卷的最后一页是草稿纸试卷的最后一页是草稿纸，，可以撕下可以撕下来使用来使用来使用，，交卷时不必上交交卷时不必上交。
考试课程考试时间年 月 日 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分满分 1016 25 15 10 16 8得分 阅卷教师、单项选择填空题选择填空题（（本大题共10小题小题，，每小题1分，共10分（）（每题的四个选项中有一个是最佳选项每题的四个选项中有一个是最佳选项每题的四个选项中有一个是最佳选项，，请你先在本试卷上答题卷上答题，，然后将全部答案汇总到本题末尾的表格中然后将全部答案汇总到本题末尾的表格中））1、放大器的饱和失真属于 。
A ．非线性失真B ．交越失真C ．线性失真D ．相位失真 2、 无需外给偏压只采用自给偏置（自生偏压）方式就可工作的场效应管有 。
A ．N 沟道场效应管都行B ．N 沟道增强型MOS 管C ．P 沟道耗尽型MOS 管D ．P 沟道增强型MOS 管3、集成运放制造工艺使得同类半导体管的 。
A. 指标参数准确B. 参数不受温度影响 C ．参数稳定 D ．参数的相对值一致性好4、差分放大电路采用恒流源偏置的主要优点是 。
A ．提高差模电压放大倍数B . 提高共模电压放大倍数C . 提高单端输出时的共模抑制比D ．提高差模输入电阻 5、测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是在固定输入电压和相位的情况下 。
固电复习提纲
5、硅、锗、砷化镓的能带结构 硅：导带极小值在[1 0 0]方向上； 等能面是沿[1 0 0]方向的旋转椭球面， 长轴与[1 0 0]方向重合；等能面有六个。 价带极大值 k 0 ，由简并的重空穴带 和轻空穴带组成
E k
100
0.85 X k
重空穴 轻空穴
硅的能带结构示意图
第一布里渊区中的导带等能面
第六章 半导体中的电子状态 1、半导体的晶格结构 金刚石型晶格：硅、锗的晶格结构 结构特点、配位数、结合力、原子数密度 闪锌矿型晶格：III、V族元素组成的化合物半导 体（GaAs、InSb等） 结构特点：类似于金刚石型晶格 纤锌矿型结构 氯化钠型结构
2、半导体的能带特点和电子的准经典运动 能带中电子的速度、准动量、有效质量
N D N，n型半导体，有效杂质浓度 A ND NA N D N，p型半导体，有效杂质浓度 A NA ND
如果
（2）判断温度区域 a、根据费米能级的位置判断杂质电离程度
E F E D k0T E D E F 2k0T E D E F k0T
or or or
ds q (q )
dL q (q )
(一维)
(三维)
( )
S ( 2 ) 3
(二维)
L 2 d ( ) 2 dq
课后练习：3.2，计算一维单原子链模式密度函数。
第四章 晶体中的缺陷 1、点缺陷的产生、运动和统计计算 夫伦克尔缺陷，肖脱基缺陷的形成过程 空位和填隙原子的跳跃依靠热涨落，与温度紧密相关 空位的平衡浓度：
(q )
2 m
2a
q
2a
固态电子论_第三章习题参考解答
第7题
以硅半导体中掺金为例说明如下：
金原子具有1个价电子。
如果金（Au）原子将价电子电离出去，则在硅半导体中产生一个深施主能级 EtD ，
l
l
令 l' l 1，得到，
k (x a) f (x l'a) f (x l'a) k (x)
l '
l '
eika 1，ka 2n，k 2n
a
在第一布里渊区，
k
a
, a
(n 0,1,2,......)
如下图所示：
Ec
Au Au
Ei
0.35eV
EtD
E
如果金（Au）原子获得一个外来电子，则在硅半导体中产生一个深受主能级 EtA ，
如下图所示：
Au Au
Ec
0.54eV
Ei
EtA
E
第8题（参考第1章倒格子、第2章能带表示的课件）
（1） 图3-41是能带图的简约布里渊区表示法。
第Ⅱ能带原本在第二布里渊区，通过移动1个倒格矢 Gh后落入第一布里渊区的。第Ⅲ能带
在第一布里渊区内，k
1 2a
,
1 2a
，得到，
k 0，k 1 2a
当 k 0 , 电子能量，
Emin Ek 0 0
当 k 1 ， 电子能量， 2a
固体电子学复习提纲热统+量子力学
固体电子学复习提纲
湖北大学物理学与电子技术学院 电子科学技术系
2013-02-07
考试题型
一、填空题（每空1分，共30分） 二、简答题 （每题5分，共20分） 三、证明题（共17分） 四、计算题 （共33分）
2010年物电学院固体电子学期终考试总复习课
热力学统计物理部分
27、孤立系统内所发生的过程的方向就是熵增加的方向，若系 统经绝热过程后熵不变，则此过程是可逆的；若熵增加，则此 过程是不可逆的。
28、熵是系统中微观粒子作无规则运动的混乱程度的量度。
29、在等温等容过程中，系统的自由能（
）永不增加，
系统发生的不可逆过程总是朝着自由能减少的方向进行；在等
温等压过程中，吉布斯函数（
dF SdT PdV dG SdT VdP
V
S
①具有能量量纲，P和V，T和S配对。
②T和V为变量，冠以负号。 10
3、麦氏关系
S U V ()
四角，上面的一对S、V 对下面的一对P、T求偏导， 注意自变量的约定.
H
F
P G T ()
S
V
(P )T
( T
)P
同理：下对上求偏导 左对右，右对左
Q2为热机在低温热源放出的热量。
23、克劳修斯等式与不等式：
。
24、热力学基本方程：
。
25、熵函数是一个广延量，具有可加性；对于可逆过程，熵S
是一个态函数，积分与路径无关；对于绝热过程中，熵永不减 少。
26、熵增加原理：系统经过可逆绝热过程后熵不变，经过不可 逆绝热过程后熵增加，在绝热条件下熵减少的过程是不可能实 现的。熵增加原理用来判断过程进行的方向和限度。
固态电子论复习重点
固态电子论复习重点第一章掌握1.1——1.6，1.8——1.11了解1.7，知道对称方法及其表示思考题：5、7、12、16、19、22习题：1、5、6、12、18补充题：1、使用m 101054.1-⨯=λ的X 射线照射晶体，a.已知具有fcc 结构的Al 多晶，（111）面的衍射角为38.4度，试求出（111）面的面间距。
b.已知具有bcc 结构的Fe 多晶，（110）面的衍射角为44.6度，试求其晶胞长度（晶格常数）。
2、CsCl 晶体，假定Cs 原子的原子散射因子是Cl 原子的原子散射因子的3倍，Cl Cs f f 3=，试给出其几何结构因子。
3、试求金刚石结构的几何结构因子，并讨论哪些晶面的衍射会消失。
第二章掌握2.1——2.6以及2.7的价键理论，会求一维情况下的马德隆常数了解2.8和2.9思考题：3、4、12、13、15、19习题：2、3、5、9、12第三章掌握3.1，声子的概念，一维情况下单双原子链的推导，杜隆——珀替定律，爱因斯坦模型德拜模型的讨论公式定性理解长波近似，非简谐效应，了解确定振动谱的实验方法的名称思考题:1、何谓声子？试将声子的性质与光子做一比较，在比较中加深对声子的理解。
2、在一定温度下，一个光学模式的声子数目多，还是一个声学模式的声子数目多？3、同一个振动模式，温度低的时候声子数目多，还是温度高的时候声子数目多？4、从金刚石晶格振动色散关系的实测曲线（p82）判断，是光学支的态密度大，还是声学支的态密度大？5、声子的数目是否守恒？高温时，频率为ω的格波声子数目与温度成何关系？6、晶体在绝对零度时，还有声子（或问还有格波）存在吗？习题：1、3、5、10、11、17（作业！！！）第四章点缺陷、线缺陷、面缺陷以及相关概念习题4.1祝大家高分过！！！。
固态电子论复习重点
固态电子论复习重点第一章掌握1.1——1.6，1.8——1.11了解1.7，知道对称方法及其表示思考题：5、7、12、16、19、22习题：1、5、6、12、18补充题：1、使用m 101054.1-⨯=λ的X 射线照射晶体，a.已知具有fcc 结构的Al 多晶，（111）面的衍射角为38.4度，试求出（111）面的面间距。
b.已知具有bcc 结构的Fe 多晶，（110）面的衍射角为44.6度，试求其晶胞长度（晶格常数）。
2、CsCl 晶体，假定Cs 原子的原子散射因子是Cl 原子的原子散射因子的3倍，Cl Cs f f 3=，试给出其几何结构因子。
3、试求金刚石结构的几何结构因子，并讨论哪些晶面的衍射会消失。
第二章掌握2.1——2.6以及2.7的价键理论，会求一维情况下的马德隆常数了解2.8和2.9思考题：3、4、12、13、15、19习题：2、3、5、9、12第三章掌握3.1，声子的概念，一维情况下单双原子链的推导，杜隆——珀替定律，爱因斯坦模型德拜模型的讨论公式定性理解长波近似，非简谐效应，了解确定振动谱的实验方法的名称思考题:1、何谓声子？试将声子的性质与光子做一比较，在比较中加深对声子的理解。
2、在一定温度下，一个光学模式的声子数目多，还是一个声学模式的声子数目多？3、同一个振动模式，温度低的时候声子数目多，还是温度高的时候声子数目多？4、从金刚石晶格振动色散关系的实测曲线（p82）判断，是光学支的态密度大，还是声学支的态密度大？5、声子的数目是否守恒？高温时，频率为ω的格波声子数目与温度成何关系？6、晶体在绝对零度时，还有声子（或问还有格波）存在吗？习题：1、3、5、10、11、17（作业！！！）第四章点缺陷、线缺陷、面缺陷以及相关概念习题4.1祝大家高分过！！！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、论述题（用文字进行简明扼要的解释说明） ① ② ③ ④ ⑤ 计算热平衡半导体导带电子浓度 或 价带空穴浓度的一般方法 温度对于N型半导体费米能级的影响 杂质浓度高低对于费米能级的影响 温度变化对半导体导带电子浓度和价带空穴浓度的影响 施主杂质浓度对N型半导体导带电子浓度和价带空穴浓度的影响
三、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号） ① ② ③ ④ N型半导体费米能级与温度的关系（图4-13） 费米能级与杂质类型与杂质浓度的关系（图4-14） 非简并半导体能带图（包括弱N型、强N型、本征型、弱P型、强P型） 强简并半导体能带图（包括强简并P型、强简并N型）
二、论述题（用文字进行简明扼要的解释说明）
① 原胞与晶胞的区别与联系 ② 金刚石、面心立方结构的配位数的说明 ③ 布拉菲格子和复式格子的联系和区别
三、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号） ① ② ③ ④ ⑤ 面心立方晶格的原胞及原胞基矢 体心立方晶格的原胞及原胞基矢 面心立方晶格的（100）面、（110）面、（111）面 体心立方晶格的（100）面、（110）面、（111）面 给定一个晶胞： A、标示特定的晶面、晶向 B、计算晶面的格点面密度 C、计算晶胞的格点体密度 ⑥ 画出一个二维晶格的第一布里渊区 四、关系式（记住并能应用） ① 倒格子基矢的计算式 ② 晶面间距的计算式 ③ 原胞体积的计算式
第三章 半导体中的电子状态与半导体中的杂质
一、概念（掌握基本的定义及其意义） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 11 12 13 14 15 16 17 18 共有化运动电子 晶格周期性势场 电子波矢 布洛赫波函数（布洛赫波） 能带 允带 禁带 满带 空带 导带 导带极小值（导带底） 价带 价带极大值（价带顶） 电子有效质量 空穴 等能面 间接带隙半导体 直接带隙半导体
第五章 半导体的导电性
一、概念（掌握基本的定义及其意义） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 11 载流子漂移运动 载流子迁移率 半导体电导率、半导体电阻率 电离杂质散射 格波散射（声子散射） 等能谷散射 散射几率 平均自由时间 强电场效应 砷化镓半导体导带电子的谷间转移 微分负电导
二、论述题（用文字进行简明扼要的解释说明）
三、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号）
四、关系式（记住并能应用、注意量纲） ① ② ③ ④ 半导体电导率计算式（5-14式） 欧姆定律的微分形式（5-5式） 迁移率与平均漂移速度的关系式（5-11式） 半导体电阻率与电导率的关系（5-57式）
三、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号）
① 绝对零度下，绝缘体、导体、半导体的能带图 ② 杂质补偿原理示意图 ③ 一定温度下，施主杂质在半导体中存在状态的能带图表示
四、关系式（记住并能应用,注意量纲） ① 布洛赫波函数 ② 电子有效质量计算式 ③ 电子运动速度的计算式
第四章 半导体载流子浓度
一、概念（掌握基本的定义及其意义） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 11 12 13 14 15 16 电子状态密度（态密度） 波矢空间 费米统计分布函数 费米能级 玻尔兹曼分布函数 非简并半导体 简并半导体 载流子 导带电子浓度、价带空穴浓度、载流子浓度 热平衡判据 饱和区 多数载流子 少数载流子 杂质能带 带尾 禁带宽度变窄
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
① ② ③ ④
电离杂质散射的定量关系式以及与温度、杂质浓度的关系 格波散射的定量关系式以及与温度的关系 温度对半导体载流子迁移率的影响 杂质浓度与半导体载流子迁移率的影响 影响半导体电导率的因素 半导体电阻率随温度变化及其解释 砷化镓半导体的微分负电导现象及理论解释
室温下，硅、砷化镓半导体载流子迁移率与杂质浓度的关系（图5-16） 硅半导体电阻率与温度的关系（图5-19） 室温下，硅半导体载流子平均漂移速度与电场强度的关系（图5-20） 室温下，砷化镓半导体载流子平均漂移速度与电场强度的关系（图5-23）
16秋-《固态电子论》要求掌握的基本内容 第一章 晶体结构
一、概念（掌握定义及其意义） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 11 12 • • • • 单晶体、多晶体、非晶体 晶格、布拉菲格子 原胞 WS原胞 晶胞 平移对称性 旋转对称性 复式格子 金刚石结构 闪锌矿结构 配位数 晶面、晶面指数、密勒指数、等效晶面 晶向、晶向指数、等效晶向 八种旋转基本对称操作 倒格子、倒格子基矢 第一布里渊区
四、关系式（记住并能应用, 注意量纲） 非简并半导体导带电子浓度计算式（4-26式） 非简并半导体价带空穴浓度计算式（4-29式） 热平衡判据（4-35式） 电中性条件 非简并N型半导体在饱和区（强电离区）的电子浓度、空穴浓度、费米能 级的计算式 ⑥ 本征半导体的电子浓度、空穴浓度、费米能级的计算式 ① ② ③ ④ ⑤
19 替位杂质 20 间隙杂质 21 浅能级杂质 22 深能级杂质 23 多能级杂质 24 施主杂质 25 受主杂质 26 杂质补偿 27 等电子杂质 28 双性杂质 解释说明） ① ② ③ ④ 导体、绝缘体、半导体导电性的能带论解释 电子有效质量的物理意义 空穴的物理意义 如何获得N型半导体
二、论述题（用文字进行简明扼要的解释说明） ① 两个原子之间的相互作用势能关系 ② SP3杂化轨道理论
三、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号） ① 两原子相互作用势能曲线 ② 两原子相互作用作用力曲线 ③ 一维双原子晶格格波色散曲线 四、关系式（记住并能应用，注意量纲） ① 两原子相互作用势能表达式以及由该表达式求原子平衡间距、相互作用力 ② 一维单原子晶格格波的表达式
第二章 晶体结合与晶格振动及晶体缺陷
一、概念（掌握定义及其意义）
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 11 12 13 14 15 16 17
晶体原子的平衡间距（晶格常数） 晶体原子的相互作用力及相互作用势 晶体的结合能、晶体的内能 离子键及其特点 共价键及其特点 金属键及其特点 范德瓦尔斯键及其特点 SP3轨道杂化 格波 格波振动的周期性边界条件（波恩-卡曼条件） 晶格振动声学波 晶格振动光学波 振动模式 声子 空位 间隙原子 位错