题目

作图划出本征半导体, n 型半导体, p 型半导体在导带与价带中各别费米能级的位置。三种材料标示出导带 mathrm(E)_mathrm(c) 价带 mathrm(E)_mathrm(v) 和费米能级 mathrm(E)_mathrm(f) 与本征费米能级 mathrm(E)_mathrm(i)

作图划出本征半导体, n 型半导体, p 型半导体在导带与价带中各别费米能级的位置。三种材料标示出导带 $\mathrm{E}_\mathrm{c}$ 价带 $\mathrm{E}_\mathrm{v}$ 和费米能级 $\mathrm{E}_\mathrm{f}$ 与本征费米能级 $\mathrm{E}_\mathrm{i}$

题目解答

答案

  1. 本征半导体：$ E_f = E_i = \frac{E_c + E_v}{2} $，费米能级位于禁带中央。
  2. n 型半导体：$ E_f > E_i $，费米能级靠近导带底 $ E_c $。
  3. p 型半导体：$ E_f < E_i $，费米能级靠近价带顶 $ E_v $。
  4. 三者中，$ E_i $ 均位于 $ \frac{E_c + E_v}{2} $，$ E_f $ 随掺杂类型变化。

能带图如下：

  • 本征半导体： 
    E
^
| Ec
|  |
|  | Ef = Ei
|  |
| Ev
+----------------&gt;
  • n 型半导体： 
    E
^
| Ec
|  |
|  | Ef
|  | 
|  | Ei
|  |
| Ev
+----------------&gt;
  • p 型半导体： 
    E
^
| Ec
|  |
|  | Ei
|  | 
|  | Ef
| Ev
+----------------&gt;

    （图中 $ E_f $ 与 $ E_c $ 或 $ E_v $ 的距离可适当调整，但需体现相对位置关系。）