半导体光电子学
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思考与习题

1.什么是半导体异质结?异质结在半导体光电子器件中有哪些作用?

2.若异质结由n型(Eg1,χ1,φ1)和P型半导体(Eg2,χ2,φ2)构成,并有Eg1<Eg2、χ1>χ2、φ1<φ2,试画出nP能带图。

3.同型异质结的空间电荷区是怎样形成的?它与异型异质结的空间电荷形成机理有何区别?

4.推导出pN异质结结电容Ci与所加正向偏压的关系,Ci的大小对半导体光电子器件的应用产生什么影响?

5.用弗伽定律计算Ga1-xA1xAs半导体当x=0.4时的晶格常数,并求出与GaAs的晶格失配率。

6.探讨在Si衬底上生长GaAs异质结的可能性。

7.用Ga1-xA1xAs半导体作为激射波长为0.78μm可见光激光器的有源材料,计算其中AlAs的含量。

8.由经验得知,当y=2.16(1-x)时,InxGa1-xAsyP1-y能与InP有很好的晶格匹配,试求出激射波长为1.3μm时的xy值。

9.为了减少载流子从激光器有源区中泄漏,能否无限制地增加异质结势垒高度?为什么?

10.如取有源层与限制层带隙差ΔEg=0.25~0.45eV,相对折射率Δnn2n2为有源层的折射率)为3%~7%,试设计λ=0.78μm的可见光半导体激光器,即求出有源层Ga1-xA1xAs和限制层Ga1-yA1yAs的合理组分。