半导体物理与器件题目,求费米能级

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：英语作业时间：2024/05/27 02:14:11

半导体物理与器件题目,求费米能级
the electron concentration in silicon at 300K is n0=2*10^5 cm^-3,(a)determine the position of theFermi level with respect to the valence band energy level; (b) determin p0; (c) is this n- or p- type material?

（a）n0=ni*exp[（Ef-Ei）/K*T],Ef是费米能级,Ei是本征费米能级,ni为300k时Si的本征载流子浓度,这个可以查书上的图得到,大约是1.5*10^10,这里计算主要计算能级差,结果可以表述为Ef在Ei下方几eV处.
（b）根据质量作用定理,ni^2=p0*n0,从而求得p0的大小
（c）显然p0>>n0,因此半导体为p-type
再问：（a）里面的with respect to the valence band energy level不是计算Ef和Ev之间的关系吗。。。为什么是Ei？（b）我当时也是用ni^2=p0*n0算的，可是和书上答案不一样啊。书上答案是2.414*10^14(cm^-3)
再答：如果不根据Ei来算就需要知道导带底的态密度，这个是实验没法测的，而ni是可以通过实验测量的，尤其是人们已经深入了解Si材料的性质，你基本可以在任何一本半导体物理书上查到Si材料ni与温度的关系，所以ni是不用计算的。如果p0的计算结果不差量级是没有问题的，不一定非要和答案一模一样，因为不同的书用的可能是不同的实验值，而且人为观察查曲线的过程本身就存在误差。

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