课程实习报告
HUNAN UNIVERSITY
题目：半导体物理与器件
学生姓名：周强强
学生学号：20100820225
专业班级：通信二班
完成日期：2012.12.22
运行结果截图：
2.2 函数(),cos(2/)V
x t x t πλω=-也是经典波动方程的解。令03x λ≤≤，请在同一坐标中
绘出x 的函数(),V
x t 在不同情况下的图形。
(1)0;(2)0.25;(3)0.5;(4)0.75;(5)t t t t t ωωπωπωπωπ
=====。
3.27根据式（3.79），绘制出0.2()0.2F E E eV -≤-≤范围内，不同温度条件下的费米-狄拉克概率函数：()200,()300,()400a T K b T K c T K ===。
4.3 画出a （）硅，b （）锗，c （）砷化镓在温度范围200600K T K ≤≤内的本征载流子浓度曲线
（采用对数坐标）。
4.46 已知锗的掺杂浓度为15
3a =310
cm N -⨯，d =0N 。画出费米能级相对于本征费米能级的位
置随温度变化
200600)K T K ≤≤（的曲线。
5.20硅中有效状态密度为 19
3/2c 2.8
10()300T N =⨯ 193/2
1..0410()
300
T
N ν=⨯ 设迁移率为 3/2
n =1350300T μ-⎛⎫
⎪
⎝⎭
3/2
=480300T ρμ-⎛⎫
⎪
⎝⎭
设禁带宽带为g =1.12V E e ，且不随温度变化。画出200600K T K ≤≤范围内，本征电导率随绝对温度T 变化的关系曲线。
6.34 n 型硅样品的掺杂浓度为16310d
N cm -=，产生的过剩载流子的浓度为
()1443()10exp /10p x x cm δ--=-。在140410x ≤≤⨯范围内，绘出Fi Fp
E E -随x 变化的函
数。
7.4均匀掺杂的GaAs
pn 结，其掺杂浓度为183163510,510a d N cm N cm --=⨯=⨯。画出
200500K T K ≤≤温度区间内，内建电势差随温度变化的曲线。
8.3 300T K =,理想硅
pn 结的少子寿命分别为670010,10n p s s ττ--==。N 区的掺杂浓度为
16310d N cm -=。绘制出当a N 的范围是151831010a N cm -≤≤时，空间电荷区内空穴电流占总
电流的比例随a N 变化的曲线图（采用对数坐标）。
9.10 金与掺杂浓度为16310d N cm -=的n 型硅基础形成肖特基二极管。简要说明肖特基势垒降
低现象。
()a 绘出肖特基势垒降低值φ∇与反偏电压在050R V V ≤≤时的图形；
()b 绘出()()/0sT R sT R J V J V =与反偏电压在050R V V ≤≤时的图形。
实验源代码（基于mathematica7.0）：
2.2
V1=Cos[ 2 π x / λ - 0];
V2=Cos[ 2 π x / λ - 0.5 π];
V3=Cos[ 2 π x / λ - π];
V4=Cos[ 2 π x / λ - 1.5 π];
V5=Cos[ 2 π x / λ - 2 π];
λ =1;
Plot [{V1,V2,V3,V4,V5},{x,0,3}, PlotStyle→{RGBColor[1,0,1], RGBColor[1,0.5,0],
RGBColor[1,0,0.5],
RGBColor[0,1,0],
RGBColor[0,0,1]},
AxesLabel→{"(/λ)","V(x,t)"}]
3.27
F1 = 1/(1+Exp[ x/(k * 200)]);
F2 = 1/(1+Exp[ x/(k * 300)]);
F3 = 1/(1+Exp[ x/(k * 400)]);
k=0.0000861;
Plot [{F1,F2,F3},{x,-0.2,0.2},
PlotStyle→{RGBColor[1,0,0],
RGBColor[0,1,0],
RGBColor[0,0,1]},
AxesLabel→{"(E-E
)"," "}]
F
4.3
(*设x=1000/T*)
Si =Sqrt[2.8 * 1.04 * 1038* (1000/ x /300 )^3 * Exp[-1.12
/(0.0000861*1000/x)]];
Ge =Sqrt[1.04 * 6 * 1037* (1000 /x /300 )^3 * Exp[-0.66/(0.0000861* 1000 /x)]];
GaAs =Sqrt[4.7 * 7 * 1035* (1000 /x /300 )^3 * Exp[-1.42/(0.0000861* 1000/ x)]];
LogLogPlot[{Si,Ge,GaAs},{x,10/6,5},
PlotStyle→{RGBColor[1,0,0],
RGBColor[0,1,0],
RGBColor[0,0,1]},
AxesLabel→{"(1000/T)","本征载流子浓度N
i
"}]
4.46
N
c
=1.04 * 1019;
N
v
=6 * 1019;
E
g
=0.66;
k =8.62 *10-5;
N
a
=1015;
N
d
=0;
n
i =
N c N v
T
300
3
Exp
E g
k T
;
p
0=(N
a
-N
d
)/2+
N a N d
2
2
n i2
;
f=k * T * Log[p
0/n
i
];
Plot[f,{T,200,600}, AxesLabel->{"T",""}]
5.20
N
c
=2.8 * 1019 (T/300)3/2 ;
