普通物理学程守洙第七版答案

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半导体物理学 (第七版) 习题答案

标签:文库时间:2025-03-18
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半导体物理习题解答

1-1.(P32)设晶格常数为a的一维晶格,导带极小值附近能量Ec(k)和价带极大值附近能量Ev(k)分别为:

h2k2h2(k?k1)2h2k23h2k2Ec(k)=+和Ev(k)= -;

3m0m06m0m0m0为电子惯性质量,k1=1/2a;a=0.314nm。试求:

①禁带宽度;

②导带底电子有效质量; ③价带顶电子有效质量;

④价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化。 [解] ①禁带宽度Eg

dEc(k)2h2k2h2(k?k1)根据=+=0;可求出对应导带能量极小值Emin的k值:

dk3m0m0kmin=

3k1, 4由题中EC式可得:Emin=EC(K)|k=kmin=

h2k1; 4m0由题中EV式可看出,对应价带能量极大值Emax的k值为:kmax=0;

h2k12h2k12h2并且Emin=EV(k)|k=kmax=;∴Eg=Emin-Emax== 212m06m048m0a(6.62?10?27)2==0.64eV ?28?82?1148?9.1?10?(3.14?10)?1.6?10②导带底电子有效质量mn

2d2EC2h22h28h232dEC?m0 ;∴ mn=h/???228dk3m0m03m0

半导体物理学-(第七版)-习题答案

标签:文库时间:2025-03-18
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3-7.(P81)①在室温下,锗的有效状态密度Nc=1.05×10cm,Nv=5.7×10cm,试求锗的载流子有效质量mn和mp。计算77k时的Nc和Nv。已知300k时,Eg=0.67eV。77k时Eg=0.76eV。求这两个温度时锗的本征载流子浓度。②77k,锗的电子浓度为10cm,假定浓度为零,而Ec-ED=0.01eV,求锗中施主浓度ND为多少?

-23-34

[解] ①室温下,T=300k(27℃),k0=1.380×10J/K,h=6.625×10J·S,

19-318-3

对于锗:Nc=1.05×10cm,Nv=5.7×10cm: ﹟求300k时的Nc和Nv: 根据(3-18)式:

192Nc3?3421.05?10h()(6.625?10)()3*2(2??mnk0T)*?3122(3Nc??m???5.0968?10Kg根据n3?232??k0Th2?3.14?1.38?10?300322217

-3

19-318-3

**

-23)式:

18Nv3?3425.7?10h()(6.625?10)()32(2??m*kT)p0*?3122Nv??m???3.39173?10Kg﹟求77k时p3?232??kTh2?3.14?1.38?10

普通物理学1

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热学

物 理 学

热学

目录普通物理 专业物理流体 力学

热学波动学

经典力学

光学

材料力学

热学

目录普通物理6分

专业物理流体 力学

热学波动学

经典力学

光学

材料力学

热学

热学

热学—“我”一直在你身边

热学

微观 P、T、V

气体动理论

热 学

麦克斯韦 速率分布

宏观第一定律

热力学第二定律

热学

1、什么是热学宏观物体是由大量的微观粒子——分子、原子等组成的 微观粒子的无规则的运动,称为热运动。

热学

常用的状态参量有四类:几何参量(如:气体体积V)

力学参量(如:气体压强P)热学参量(如:气体温度T) 化学参量(如:混合气体各化学组分的 质量m 和摩尔数 等)

热学

. . .. .. . .. . . .. .. .. . .. .

F

......... .. .... . . . ..

气体的体积

V

此V?单位:m³、L

Or彼V?

热学

......... .. .... . . . ..

气体的压强P

气体在容器器壁单位 面积上指向器壁的垂 直作用力。 单位:Pa(帕斯卡) 非SI

热学

热学

. . . .

气体的温度T

. .

. .

..

温度表示物体的冷热程度,是物体热运动的程度。

热学

. . . .

气体的温度T

. .

. .

..

T t 27 3 .15 K

一个是热力学温度:T(单位开

半导体物理学-(第七版)-习题答案汇总

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3-7.(P81)①在室温下,锗的有效状态密度Nc=1.05×10cm,Nv=5.7×10cm,试求锗的载流子有效质量mn和mp。计算77k时的Nc和Nv。已知300k时,Eg=0.67eV。77k时Eg=0.76eV。求这两个温度时锗的本征载流子浓度。②77k,锗的电子浓度为10cm,假定浓度为零,而Ec-ED=0.01eV,求锗中施主浓度ND为多少?

-23-34

[解] ①室温下,T=300k(27℃),k0=1.380×10J/K,h=6.625×10J·S,

19-318-3

对于锗:Nc=1.05×10cm,Nv=5.7×10cm: ﹟求300k时的Nc和Nv: 根据(3-18)式:

192Nc3?3421.05?10h()(6.625?10)()3*2(2??mnk0T)*?3122(3Nc??m???5.0968?10Kg根据n3?232??k0Th2?3.14?1.38?10?300322217

-3

19-318-3

**

-23)式:

18Nv3?3425.7?10h()(6.625?10)()32(2??m*kT)p0*?3122Nv??m???3.39173?10Kg﹟求77k时p3?232??kTh2?3.14?1.38?10

《普通物理学》试卷(A)

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金华教育学院2006学年 第 一 学期期终考试卷

课程: 普通物理学 (A卷) (答卷时间 120 分钟) 出卷人 蔡红颖 系别 班级 03计算机 姓名 学号 成绩

一、选择题(单选题 2分一个共20分)

31.指点沿X轴运动,运动方程为x?3t?5t?6,则质点运动是:[ ]

(A) 匀加速直线运动,(B)变加速直线运动,(C)匀速直线运动,(D)曲线运动。 2.一质点作斜抛运动,它在运动过程中任意时刻的速度设为v,则:[ ] (A) 量值

?dv始终不变;(B)质点的法向加速度始终不变。 dt??dvdv(C)会发生变化 (D)始终不变。

dtdt3.如图1所示,质量分别为m1,m2的物体A、B在一光滑水平面上互相接触得很紧密,当

??水平方向的恒外力F1,F2分别作用于A、B时,若m1?m2,则A、B间相互作用力大小为:

[ ]

(A)F1?F2 (B)

1(F1?F2) 2(C)

1(F1?F2) (D)0 24.如图2所示,一细绳跨过一定滑轮,绳的一端系一质量为m的物体,另一端被人用手拉住。设人与物体重量相同,绳子不伸长,绳子与轮轴等摩擦忽略不计

普通物理学 第六版 程守珠 江之永 1- 6重难点

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第一章 质点运动学 沈阳工业大学 郭连权(教授)

1 第一篇 力学

1.运动学:只从几何观点研究物体的运动。如位置、速度、加速度等,而不涉及物体间的相互作用。 力学

2.动力学:研究物体间相互作用的规律。

3.静力学:研究力及力矩的平衡问题(此内容本课程不讲)

第一章 质点运动学

§1-1 质点运动的描述

一、参照系 坐标系 质点

1、参照系

为描述物体运动而选择的参考物体叫参照系。

2、坐标系

为了定量地研究物体的运动,要选择一个与

参照系相对静止的坐标系。如图1-1。

说明:参照系、坐标系是任意选择的,

视处理问题方便而定。

3、质点

忽略物体的大小和形状,而把它看作一个具有质量、占据空间位置的 物体,这样的物体称为质点。

说明:⑴质点是一种理想模型,而不真实存在(物理中有很多理想模型)

⑵质点突出了物体两个基本性质 1)具有质量

2)占有位置

⑶物体能否视为质点是有条件的、相对的。

z y x o 参考系坐标系图 1-1?????

第一章 质点运动学 沈阳工业大学 郭连权(教授)

2

二、位置矢量 运动方程 轨迹方程 位移

1、位置矢量

定义

半导体物理学(刘恩科第七版)习题答案

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第一章习题

1.设晶格常数为a的一维晶格,导带极小值附近能量Ec(k)和价带极大值附近

能量EV(k)分别为:

h2k2h2(k?k1)2h2k213h2k2?,EV(k)?? Ec= 3m0m06m0m0m0为电子惯性质量,k1??a ,a?0.314nm。试求:(1)禁带宽度;

(2)导带底电子有效质量; (3)价带顶电子有效质量;

(4)价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 解:(1)

导带:2?2k2?2(k?k1)由??03m0m03k14d2Ec2?22?28?2又因为:2????03m0m03m0dk得:k?所以:在k?价带:dEV6?2k???0得k?0dkm0d2EV6?2又因为???0,所以k?0处,EV取极大值2m0dk?2k123因此:Eg?EC(k1)?EV(0)??0.64eV412m03k处,Ec取极小值4

(2)m*nC?2?2dECdk23?m0 83k?k14(3)m*nV?2?2dEVdk2??k?01m06(4)准动量的定义:p??k所以:?p?(?k)3k?k14

3?(?k)k?0??k1?0?7.95?10?25N/s4

2. 晶格常数为0.25nm的一维晶格,当外加102V/m,107 V

普通物理学练习题1

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???221、有一质点在平面上运动,运动方程为r?3ti?4tj,则

该质点作( )

(A)曲线运动; (B)匀速直线运动; (C)匀变速直线运动; (D)变加速直线运动。 2、有一物体在Oxy平面上运动,受力作用后其动量沿两

??轴方向的变化分别为?pxi和??pyj,则该力施于此物体的冲量大小为( )

(A)I??px??py (B)I??px??py

22I??p??p(C)xy22I??p??p (D)xy

3、如图所示,有一物体置于小车的左端,小车放在光滑

的水平面上。用力F拉物体使它从车的左端运动到右端,保持F的大小和方向不变,以地面为F 参考系,在车固定和不固定的两种情况下,下列结论正确的是:( ) (A)两种情况力F作的功相等。

(B)两种情况物体与车间的摩擦力对物体作的功相等。 (C)两种情况物体获得的动能相等。

(D)两种情况由于摩擦而产生的热相等。 4、如图所示,质点沿直线AB作匀速运动,B A、B为轨道直线上任意两点,O为线外的任一定点(可视为垂直纸面的轴与纸面的

O A 交点),LA和LB代表质点在A、B两点处对定点O(轴)的角动量,则( ) (A)LA、LB方向不同,

普通物理学习题1-5答案

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习题1

1-1 P点相对于原点的位矢rp??2i?6jm, P点到Q点的位移?r?4i?2jm, 求Q点相对于原点的位矢并画图.

解:设Q点相对与原点的位矢为rQ,则:

rQ?rp??r?2i?4j

1-2一质点作直线运动,它的运动方程是x?bt?ct2, b, c是常数. (1) 求此质点的速度和加速度函数;(2) 作出x?t,??t和a?t图

解:这是一个一维的问题.

dx速度 ???(?2ct?b,)

dtd?加速度 a???2c.

dt图略.

1-3物体按照x?4.9t2的规律运动,x的单位为米,t的单位为秒. (1) 计算下列各时间段内的平均速度:1s到1.1s,1s到1.01s,1s到1.001s; (2) 求1s末的瞬时速度;(3) 解释上述结果

解:这也是一个一维的问题.

?x(1) 平均速度 ??.

?t?x4.9?1.12?4.9?12? 1s到1.1s内: ??=10.29 (m/s), ?t1.1?1?x4.9?1.012?4.9?12?1s到1.01s内:??=9.849(m

半导体物理学(刘恩科第七版)半导体物理学课本习题解

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第一章习题

1.设晶格常数为a的一维晶格,导带极小值附近能量Ec(k)和价带极大值附近

能量EV(k)分别为:

h2k2h2(k?k1)2h2k213h2k2 Ec= ?,EV(k)??3m0m06m0m0m0为电子惯性质量,k1?(1)禁带宽度;

?a,a?0.314nm。试求:

(2)导带底电子有效质量; (3)价带顶电子有效质量;

(4)价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 解:(1)

导带:2?2k2?2(k?k1)由??03m0m03k14d2Ec2?22?28?2又因为:2????03m0m03m0dk得:k?所以:在k?价带:dEV6?2k???0得k?0dkm0d2EV6?2又因为???0,所以k?0处,EV取极大值2m0dk?2k123因此:Eg?EC(k1)?EV(0)??0.64eV412m0?2?2dECdk23m0 83k处,Ec取极小值4

(2)m*nC?3k?k14(3)m*nV?2?2dEVdk2??k?01m06(4)准动量的定义:p??k所以:?p?(?k)3k?k14

3?(?k)k?0??k1?0?7.95?10?25N/s4

2. 晶格常数为0.25nm的一维晶格,当外加102V/m,107 V