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去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》
未知驱动探索，专注成就专业
半导体物理与器件第四版课后习题答案
第一章半导体材料基础知识
1.1小题一
根据题目描述，当n=5时，半导体材料的载流子浓度
为’n=2.5×1015cm(-3)’，求势垒能为多少？
解答：根据势垒能公式
E_g=E_c-E_v
其中E_g为势垒能，E_c为导带底，E_v为价带顶。
根据载流子浓度和温度的关系
n=2*（2*pi*m_e*k*T/h^2）^(3/2)*
e^(-E_g/(2*k*T))
其中m_e为载流子质量，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温
度。
可以得到
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E_g=-2*k*T*ln(n/(2*（2*pi*m_e*
k*T/h^2）^(3/2)))
代入已知条件，计算得到势垒能为
E_g=-2*1.38*10^(-23)*300*ln(2.5*10
^15/(2*（2*pi*9.1*10^(-31)*1.38*10^
(-23)*300/(6.63*10^(-34))^2）^(3/2)))
1.1小题二
根据题目描述，当势垒能E_g=1.21eV时，求温度为多少时，
载流子浓度为’n=5.0×1015cm(-3)’？
解答：按照1.1小题一的公式，可以求出温度T
T=E_g/(2*k*ln(n/(2*（2*pi*m_e*
k*T/h^2）^(3/2))))
将已知数据代入公式，计算得到温度
T=1.21/(2*1.38*10^(-23)*ln(5*10^15
/(2*（2*pi*9.1*10^(-31)*1.38*10^(-2
3)*T/(6.63*10^(-34))^2）^(3/2))))
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第二章半导体材料与器件基本特性
2.1小题一
根据题目描述，当Si掺杂浓度[N_b]为5×10^15cm和
(-3)[P_e]
为2×1017cm^(-3)，求Si中的载流子浓度和导电类型。
解答：根据半导体材料的导电特性，当掺杂浓度为P型时，
载流子为空穴，掺杂浓度为N型时，载流子为电子。
故，载流子浓度为
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