半导体期末试题。
可能用到的物理常数：电子电量q=1.602×10-19c，真空介电常数ε0=8.
854×10-12f/m，室温（300k）的k0t=0.026ev，sio2相对介电常数=3.9， n c=2.
8×1019cm-3，300k时，ni(gaas)=1.1×107cm-3.
一、多选题：在括号中填入正确答案（共30分，共 19题，每空1分）
1. 受主是能增加（b）浓度的杂质原子，施主是能增加（a）浓度的杂质原子，a、电子b、空穴
2. 如果杂质在化合物半导体中既能作施主又能作受主的作用，则这种杂质称为（ b ）。
a、 受主b、 两性杂质c、施主。
3. 对于掺杂浓度为nd的非简并半导体，0 k下，其电子浓度=（ d ）；在低温下，其电子浓度=（ b ）；在高温本征温度下，其电子浓度=（ c ）；
a、 ndb、ndc、nid、0
4. 对于宽带隙的半导体，激发电子从价带进入导带需要更（ a ）的能量，本征
温度区的起始温度更（ a ）。
a、 高b. 低
5. 在一定温度下，非简并半导体的平衡载流子浓度的乘积（c）本征载流子浓度的平方。该关系（ d ）于本征半导体，（ d ）于非本征半导体。
a、 大于 b、 小于 c、等于 d、 适用 e、 不适用。
6. 电子是（a），其有效质量为（d）；空穴是（b），其有效质量为（c）。
a、粒子 b、准粒子 c、 负 d、 正 e、 0
7. p型半导体中的非平衡载流子特指（ c ），其空穴的准费米能级（ i ）电。
子的准费米能级。
a、n0 b、p0 c、δn d、δp e、n f、p
g、 高于h、等于i、小于。
8. 在室温下，低掺杂si的载流子散射机制主要是（ b d ）。
a、压电散射 b、电离杂质散射 c. 载流子-载流子散射 d.晶格振动散射。
9. 适用于（ b ）半导体。
a、简并b、非简并
10. ge和si是（ b ）能隙半导体，（ d）是主要的复合过程。而gaas是（ a）
能隙半导体，（ c ）是主要的复合过程。
a、直接 b、 间接 c、直接复合 d、间接复合
11. 在外加电场作用下，载流子的（ c）运动是定向的。在无外加电场时，载流子。
的（ b）运动是随机的。
a、扩散 b、 热c、漂移。
12. p型半导体构成的mis结构，若wm >ws，假定绝缘层中无电荷时，其平带电压
a )。a、vfb>0b、vfb<0c、vfb=0
13. 最有利于陷阱作用的能级位置在( c )附近，常见的是( e )的陷阱。
a、ea b、edc、 efd、ei e、少子 f、多子。
14. 金属与n型半导体形成阻挡层，其功函数需满足（ a ），该结构正向电流的方向是（ d ）。
a、wm>ws b、wm d、从金属到半导体 e、从半导体到金属
二、简答题：（共12分）
1. 画出中等掺杂硅的电阻率随温度的变化情况。（3分）命题人：罗小蓉。
2. n型半导体衬底形成的mis结构，画出外加不同偏压下多子积累和反型二种状态的能带图。画出理想的低频和高频电容-电压曲线。解释平带电压(7分)
命题人：白飞明，钟志亲。
图略（各2分）
平带电压：功函数或者绝缘层电荷等因素引起半导体内能带发生弯曲，为了恢复平带状态所需加的外加栅偏压。或者使半导体内没有能带弯曲时所加的栅电压。（1分）
3. 写出至少两种测试载流子浓度的实验方法。（2分）命题人：白飞明，钟志亲。
可以采用四探针法、c-v测试以及霍耳效应来测试载流子浓度（写出两种即可）；（2分）
三、证明题：证明 。（7分）
命题人：刘诺。
证明因为1分）
1分）且1分）
所以1分）对本征半导体1分）
所以1分）故1分）
四、计算题（36分）
1. si与金属形成的肖特基势垒接触，反向饱和电流为i0=10-11a，若以测试得到的正向电流达到10-3a为器件开始导通。
1）求正向导通电压值；（4分）
每步各2分。
2）如果不加电压时半导体表面势为0.55v，耗尽区宽度为0.5μm，计算加5v反向电压时的耗尽区宽度；（4分）
每步各1分。
2、施主浓度nd=1015cm-3的薄n型si样品，寿命为1, 室温下进行光照射，光被均匀吸收，电子－空穴对的产生率是。已知：，设杂质全电离，求：
1）光照下样品的电导率；（5分）
非平衡载流子浓度 1分。
电子浓度1分。
空穴浓度 1分。
2分。2）电子和空穴准费米能级efn和efp与平衡费米能级ef的距离，并在同一能带图标出ef, efn和efp；（7分）
答： 2分。
2分。作图3分 efn和efp与ef各1分。
3）若同时给该样品加10v/cm的电场，求通过样品的电流密度。（4分）
3、硅单晶作衬底制成mos二极管，铝电极面积a＝1.6×10-7m2。在150℃下进行负温度－偏压和正温度－偏压处理，测得c-v曲线如图2中a、b所示。
已知硅和铝的功函数分别为ws=4.3ev，wm=4.2ev，硅的相对介电常数为3.
9。计算：
1) 说明ab段是积累、耗尽还是反型状态，衬底硅是n型还是p型 (4分)
答：ab段是积累，n型。(各2分)
2) 氧化层厚度d0 (4分)
3) 氧化层中可动离子面密度nm (4分)
每步各2分
半导体物理
非平衡载流子。n nn0n n0 n p pp0ech 非平衡载流子的复合。tp t p 0 exp 光注入。p p0 p 光电导。ev 非平衡载流子的寿命。非平衡载流子的平均存在时间。非平衡载流子的产生。tp t p 1exp 准费米能级。ecef nefef penfef ktlnnn0 efe...
半导体物理复习要点
一 填充题 1.两种不同半导体接触后，费米能级较高的半导体界面一侧带电达到热平衡后两者的费米能级。2.半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的 其导带极小值位于。方向上距布里渊区边界约0.85倍处，因此属于半导体。3.晶体中缺陷一般可分为三类 点缺陷，如线缺陷，如面缺陷，如层错和晶粒间界。4.间隙...
半导体物理作业答案
1 什么是空穴，它的有效质量 电量 速度是什么？空穴 在电子挣脱价键的束缚成为自由电子，其价键中所留下来的空位。有效质量 粒子在晶体中运动时具有的等效质量，数值等于价带顶空态所对应的电子有效质量，但符号为正，即mp mn，它概括了半导体内部势场的作用。电量 电量与电子相等但符号相反。速度 速度为价带...