一、选择题。
1.电离后向半导体提供空穴的杂质是（A），电离后向半导体
提供电子的杂质是（B）。
A. 受主杂质
B.施主杂质
C.中性杂质
2.在室温下，半导体 Si 中掺入浓度为1014cm3的磷杂质后，半导体
中多数载流子是（C），多子浓度为（D），费米能级的位置（G）；一段时间后，再一次向半导体中掺入浓度为
1.1 1015 cm
3 的硼杂质，半导体中多数载流子是（B），多子
浓度为（E），费米能级的位置（H）；如果，此时温度从室温升高至550K ，则杂质半导体费米能级的位置（I ）。（已知：室温下，n i 1010 cm 3 ；550K时，n i 1017 cm 3 ）
A. 电子和空穴
B. 空穴
C. 电子
D. 1014cm 3
E. 1015 cm 3
F. 1.1 1015 cm 3
G. 高于E i H. 低于E i I.等于E i
3.在室温下，对于 n 型硅材料，如果掺杂浓度增加，将导致禁带宽
度（B），电子浓度和空穴浓度的乘积n0 p0（D）n i2，功函数（C）。如果有光注入的情况下，电子浓度和空穴浓
度的乘积 np （E）n i2。
A. 增加
B. 不变
C. 减小
D. 等于
E. 不等于
F. 不确定
4.导带底的电子是( C ) 。
A. 带正电的有效质量为正的粒子
B. 带正电的有效质量为负的准粒子
C. 带负电的有效质量为正的粒子
D. 带负电的有效质量为负的准粒子
5. P 型半导体 MIS 结构中发生少子反型时，表面的导电类型与体材
料的类型（
B
）。在如图所示 MIS 结构的 C-V 特性图中，代
表去强反型的（
G
）。
A. 相同
B.
不同
C. 无关
D. AB
段
E.CD 段
F. DE
段
G. EF
和
GH 段
6. P 型半导体发生强反型的条件（
B
）。
A. V S
k 0T ln
N A B. V S 2k 0T N A q
n i
q
ln
n i
C. V S
k 0
T
ln N D
D. V S
2k 0
T
ln
N
D
q
n i
q n i
7. 由于载流子存在浓度梯度而产生的电流是 （ B ）电流，由于
载流子在一定电场力的作用下而产生电流是（
A
）电流。
A. 漂移
B. 扩散
C. 热运动
8. 对于掺杂的硅材料，其电阻率与掺杂浓度和温度的关系如图所示，
其中， AB 段电阻率随温度升高而下降的原因是（
A
）。
A. 杂质电离和电离杂质散射
B. 本征激发和晶格散射
C.晶格散射
D.本征激发
二、判断题。判断下列叙述是否正确，正确的在括号中打
“√”，错误的打“X”。
1.与半导体相比，绝缘体的价带电子激发到导带所需要的能量比半
导体的大。（√）2.砷化稼是直接能隙半导体，硅和锗是间接能隙半导体。
（√ ）3.室温下，对于某 n 型半导体，其费米能级在其本征半导体的费米
能级之下。（X）
4.在热力学温度零度时，能量比 E F小的量子态被电子占据的概率为
100%，如果温度大于热力学温度零度时，能量比E F小的量子态被
电子占据的概率为小于50%。（X）
5.费米分布函数适用于简并的电子系统，波耳兹曼分布函数适用于
非简并的电子系统。（√）
6.将 Si 掺杂入 GaAs中，Si 取代 Ga则起施主杂质作用，若 Si 取代
As 则起受主杂质作用。（√）
7.无论本征半导体还是杂质半导体，其电子浓度和空穴浓度的乘积
为常数，由温度和禁带宽度决定。（√）
8.一块半导体材料，光照在材料中会产生非平衡载流子，其中非平
衡载流子的寿命为τ。若光照忽然停止，经过τ时间后，非平衡
载流子全部消失。（X）
9.在一定温度下，光照在半导体材料中会产生非平衡载流子，光照
稳定后，由于电子空穴对的产生率与复合率相等，所以称为热平
衡状态，有统一的费米能级。（X）
10.金属和半导体接触分为有整流特性的肖特基接触和非整流的欧姆
接触。（√）
三、分析题。
1.对于室温下硅材料，假设载流子迁移率分别为n1350cm2 / V s ，
p500cm2 / V s ，且认为不随掺杂而变化。已知q 1.6 1019C，本征载流子浓度 n i1010 cm 3，硅的原子密度为 510 22 cm 3，N c N v1019 cm 3， k0T 0.026eV ，ln 200 5.3。
（1）试计算本征硅的电阻率。
（2）当在本征硅中掺入百万分之一的砷（As）后，设杂质全部
电离，试计算电子浓度和空穴浓度。
（3）画出问题（ 2）中杂质半导体的能带图，并确定费米能级相对于 E C的位置。
（4）试计算问题（ 2）中杂质半导体的电阻率与本征硅的电阻率
的比值。（12 分）
解：
（1） i
1
1 3.38 105
cm
i
n i q n
p
.（2 分）
（2）杂质浓度为 N D
5 10 22 cm 3 10
6 5 1016 cm 3 ，由于杂质全部
电离，所以 n 0
N D
5 101
6 cm 3 ， p 0 n i 2 2 103 cm 3 。
n 0
.
（ 4
分）
（3） n 0 N c exp
E C E F
， E F E C k 0T ln N c E C 0.1378eV ，
k 0T n 0
所以费米能级在 E C 下方 0.1378eV 处。
. （ 2
分）
E c E F
E v
. （2
分）
（4）
1 n 0q n n i
n
p
5
.（2 分）
n 0
2.74 10 i
1 n i q np
n
2. 室温下， n 型硅样品中，掺杂浓度 N D 1016 cm 3 。光均匀照射 Si 样品
上，电子 - 空穴对的产生率为 1.25 10 20 cm 3 s 1 ，样品寿命为 8 s 。
计算无光照和有光照的电导率 。 其中，已知 q
1.6 10 19C ，
n 1350cm 2
/V s
， p 500cm 2 / V s 。（8 分）
解：
室温下，杂质全部电离， n 0
N D 。
无光照：
0n0 q n1016 cm 3 1.6 10 19 C 1350cm2 /V s 2.16c m 1
.（3 分）有光照：
p g 1.25 10 20 cm 3 s 1 8 10 6 s 1 1015 cm 3
0 pq n p
.（2分）
2.16cm 2.16cm 1
1 1015 cm 1.6 10 19 C 1350 500 cm
2 /V s 1 0.296cm 1
2.456cm 1
.（3 分）
3.室温下，施主浓度为 1.0 1016 cm 3的n型硅Si与铝Al形成金属与半导
体接触， Al 的功函数为4.30eV，Si 的电子亲和能为4.05eV。
已知， N c1019 cm 3， k0T 0.026eV ，ln 1000 6.9 。
（1）计算硅 Si 的功函数。
（2）试画出理想情况下金属- 半导体接触的能带图，并标明半导
体表面势 V S的数值。
（3）判断金属 - 半导体接触形成阻挡层还是反阻挡层。（12 分）
解：
（1）室温下，杂质全部电离，n0N D。
n0
E n
N D，E n N c 0.18eV. （2 分）N c exp k0T ln
k0T n0
W s E n 4.05eV 0.18eV 4.23eV （ 2 分）（2）半导体表面势V s W s W m 0.07V （ 2 分）
q
（ 4 分）
（3）形成电子阻挡层。（2分）
4.如图所示，为 P 型半导体 MIS结构形成的能带图。
（1）画出对应的电荷分布图。
（2）判断其表面空间电荷层的状态（多子积累、少子耗尽、少子反型）。（8 分）
解：（1）
Q G
x
x
dm
O x
Q n
（ 6 分）
（ 2）少子反型（2分）