半导体物理学期末复习试题及答案一
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一、选择题
1.与绝缘体相比,半导体的价带电子激发到导带所需要的能量
( B )。
A. 比绝缘体的大
B.比绝缘体的小
C. 和绝缘体的相同
2.受主杂质电离后向半导体提供( B ),施主杂质电离后向半
导体提供( C ),本征激发向半导体提供( A )。
A. 电子和空穴
B.空穴
C. 电子
3.对于一定的N型半导体材料,在温度一定时,减小掺杂浓度,费
米能级会( B )。
A.上移
B.下移
C.不变
4.在热平衡状态时,P型半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为
常数,它和( B )有关
A.杂质浓度和温度
B.温度和禁带宽度
C.杂质浓度和禁带宽度
D.杂质类型和温度
5.·
6.MIS结构发生多子积累时,表面的导电类型与体材料的类型
( B )。
A.相同
B.不同
C.无关
7.空穴是( B )。
A.带正电的质量为正的粒子
B.带正电的质量为正的准粒子
C.带正电的质量为负的准粒子
D.带负电的质量为负的准粒子
8.砷化稼的能带结构是( A )能隙结构。
A. 直接
B. 间接
9. 将Si 掺杂入GaAs 中,若Si 取代Ga 则起( A )杂质作
用,若Si 取代As 则起( B )杂质作用。
A. 施主
B. 受主
C. 陷阱
D. 复合中心
10. 在热力学温度零度时,能量比F E 小的量子态被电子占据的概率为
( D ),当温度大于热力学温度零度时,能量比F E 小的量子态被电子占据的概率为( A )。
·
A. 大于1/2
B. 小于1/2
C. 等于1/2
D. 等于1
E. 等于0
11. 如图所示的P 型半导体MIS 结构
的C-V 特性图中,AB 段代表
( A ),CD 段代表(B )。
A. 多子积累
B. 多子耗尽
C. 少子反型
D. 平带状态
12. P 型半导体发生强反型的条件( B )。
A. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=i A S n N q T k V ln 0
B. ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛≥i A S n N q T k V ln 20 C. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=
i D S n N q T k V ln 0 D. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥i D S n N q T k V ln 20 13. -
14. 金属和半导体接触分为:( B )。
A. 整流的肖特基接触和整流的欧姆接触
B. 整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触
C.非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触
D.非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触
15.一块半导体材料,光照在材料中会产生非平衡载流子,若光照
忽然停止tτ=后,其中非平衡载流子将衰减为原来的( A )。
A. 1/e
B. 1/2
C. 0
D. 2/e
16.载流子的漂移运动是由( A )引起的,反映扩散运动强
弱的物理量是( B )。
A.电场
B.浓度差
C.热运动
D. μ
E. P D
F.τ
17.对掺杂的硅等原子半导体,主要散射机构是:(B )。
—
A.声学波散射和光学波散射
B.声学波散射和电离杂质散射
C.光学波散射和电离杂质散射
D.光学波散射
二、证明题
对于某n型半导体,试证明其费米能级在其本征半导体的费米能级之上。即E Fn>Ei。
三、 计算画图题
1. 三块半导体Si 室温下电子浓度分布为,
16310343
0102031.010, 1.010, 1.010n cm n cm n cm ---=⨯=⨯=⨯,(N C =3*1019cm -3,N V =1*1019cm -3,n i =1010cm -3,ln3000=8, ln1000=)则
"
(1)、计算三块半导体的空穴浓度
(2)、画出三块半导体的能带图
(3)、计算出三块半导体的费米能级相对与C V E E 或的位置
(要求n 型半导体求E C -E F ,p 型半导体求E F -E v )(15分) 2. 室温下,本征锗的电阻率为47cm Ω,试求本征载流子浓度。
若锗原子的浓度为2234.410cm -⨯,掺入施主杂质,使每610个锗原子
中有一个杂质原子,计算室温下电子浓度和空穴浓度(设杂质全部电离)。试求该掺杂锗材料的电阻率。设s V cm n ⋅=/36002μ,
s V cm p ⋅=/17002μ 且认为不随掺杂而变化。
若流过样品的电流密度为252.3/mA cm ,求所加的电场强度。
3. 画出金属和N 型半导体接触能带图(m s W W >,且忽略间隙),并
分别写出金属一边的势垒高度和半导体一边的势垒高度表达式。
4. ¥
5. 如图所示,为P 型半导体MIS 结构形成的能带图,画出对应的电
荷分布图。(6分)
6. 光均匀照射在电阻率为6cm ⋅Ω的n 型Si 样品上,电子-空穴对的
产生率为4×1021cm -3s -1,样品寿命为8µs 。试计算光照前后样品的电导率。(s V cm n ⋅=/36002μ,s V cm p ⋅=/17002μ)