第六章半导体的物质结构和能带结构.doc

第6章 异质结和纳米结构 1、。 价带顶的突变自然就是两种材料禁带宽度之差的剩余部分，即 固溶体AlxGa1-xN的禁带宽度EgAlGaN(X)由下式计算 代入GaN和AlN禁带宽度3.39eV和6.2eV，计算可得 固溶体AlxGa1-xN的电子亲和能随组分比x线性变化 代入数据可得 因此nn-GaN/Al0.2Ga0.8N同型异质结的(EC为 因此nn-GaN/Al0.2Ga0.8N同型异质结的(EV为 用安德森定则计算一个用n-Ge与p-GaAs形成的异质结在室温下的△EC，△EV和VD。已知Ge和GaAs的电子亲和能分别为4.13eV和4.07eV，掺杂浓度均为1016cm-3，Ge在300K时的ni=2.4×1013cm-3。 解：查表可知，GaAs的禁带宽度为1.43eV，Ge的禁带宽度为0.66eV 根据安德森定则 异质结在室温下的△EC为 异质结在室温下的△EV为 查表可知，掺杂浓度均为1016cm-3时n-Ge与p-GaAs的功函数分别为4.31eV和5.32eV。 代入公式可得VD 对用受主浓度为1×101cm-3的p-Ge和施主浓度为1×1014cm-3的n-Si构成反型异质结，求其室温热平衡状态下的接触电势差VD和势垒区总宽度X及其在两边的分配VD1、X1和VD2、X2，并据此画出能带图。已知Ge和Si的电子亲和能分别为4.13eV和4.05eV，室温下杂质完全电离。（我计算了一个结果，感觉不太对，就没计算其它结果） 解：查表可知Ge和Si的功函数分别为4.57eV和4.37eV 由接触电势差公式可知 由势垒区宽度公式可知 代入数据可得XD=1.72×10-2cm 结左边的空间电荷区宽度为 代入数据可得X1= 交界面p型半导体一侧的电势降为 代入数据可得VD1= 结右边的空间电荷区宽度为 代入数据可得X2= 交界面n型半导体一侧的电势降为 代入数据可得VD2= 大致绘出Al0.3Ga0.7As/GaAs突变异质结在下列情况下的能带图：(a)n+-AlGaAs与本征GaAs;(b)n+-AlGaAs与p-GaAs，(c)p+-AlGaAs与n+-GaAs。假定Al0.3Ga0.7As的Eg= 1.85eV，△EC等于△Eg的2/3。 解： 8、GaAs和GaP的晶格常数分别为0.56531nm和0.54505nm，试计算以GaAs为衬底外延GaP薄膜时的晶格失配率和GaP应变膜的临界厚度。 解：根据晶格失配率定义 失陪率 临界厚度 =7.3317 9、接上题，计算GaAs衬底为（100）面时，GaP/GaAs异质结界面的悬挂键密度。 解： = 0.2368 10、以n型Ga0.5In0.5P和p型GaP构成的晶体管发射结，当GaP的受主浓度为2×1019cm-3，Ga0.5In0.5P的施主浓度为4×1017cm-3时，其室温下的注入比和发射效率 室温下的注入比室温下的发射效率 11、k=((/d。 12、试画出用同种半导体nipi方式掺杂