电子科技大学半导体物理期末考试试卷B试题答案

电子科技大学二零一零至二零一一学年第一学期期末考试课程考试题B卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2011年月日课程成绩构成：平时15 分，期中 5 分，实验10 分，期末70 分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，SiO2相对介电常数=3.9，N C=2.8×1019cm-3，300K时，n i(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）1-14题，罗小蓉15-19题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N D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、N DB、n D+C、n iD、04.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、07. 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、n0B、p0C、ΔnD、ΔpE、nF、pG、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。

一、填空题1．纯净半导体Si 中掺V 族元素的杂质，当杂质电离时释放 电子 。

这种杂质称 施主 杂质；相应的半导体称 N 型半导体。

2．当半导体中载流子浓度的分布不均匀时，载流子将做 扩散 运动；在半导体存在外加电压情况下，载流子将做 漂移 运动。

3．n o p o =n i 2标志着半导体处于 平衡 状态，当半导体掺入的杂质含量改变时，乘积n o p o 改变否？不变 ；当温度变化时，n o p o 改变否？ 改变 。

4．非平衡载流子通过 复合作用 而消失， 非平衡载流子的平均生存时间 叫做寿命τ，寿命τ与 复合中心 在 禁带 中的位置密切相关，对于强p 型和 强n 型材料，小注入时寿命τn 为 ，寿命τp 为 .5． 迁移率 是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量， 扩散系数 是反映有浓度梯度时载 qn n 0=μ ，称为 爱因斯坦 关系式。

6．半导体中的载流子主要受到两种散射，它们分别是电离杂质散射 和 晶格振动散射 。

前者在 电离施主或电离受主形成的库伦势场 下起主要作用，后者在 温度高 下起主要作用。

7．半导体中浅能级杂质的主要作用是 影响半导体中载流子浓度和导电类型 ；深能级杂质所起的主要作用 对载流子进行复合作用 。

8、有3个硅样品，其掺杂情况分别是：甲 含铝1015cm -3 乙. 含硼和磷各1017 cm -3 丙 含镓1017 cm -3 室温下，这些样品的电阻率由高到低的顺序是 乙 甲 丙 。

样品的电子迁移率由高到低的顺序是甲丙乙 。

费米能级由高到低的顺序是 乙> 甲> 丙 。

9．对n 型半导体，如果以E F 和E C 的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准，那么 T k E E F C 02>- 为非简并条件； T k E E F C 020≤-< 为弱简并条件； 0≤-F C E E 为简并条件。

10．当P-N 结施加反向偏压增大到某一数值时，反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为 PN 结击穿 ，其种类为： 雪崩击穿 、和 齐纳击穿（或隧道击穿） 。

半导体物理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，这是由于（）。

A. 半导体的原子结构B. 半导体的电子结构C. 半导体的能带结构D. 半导体的晶格结构答案：C2. 在半导体中，电子从价带跃迁到导带需要（）。

A. 吸收能量B. 释放能量C. 吸收光子D. 释放光子答案：A3. PN结形成的基础是（）。

A. 杂质掺杂B. 温度变化C. 压力变化D. 磁场变化答案：A4. 半导体器件中的载流子主要是指（）。

A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 光子答案：C5. 半导体的掺杂浓度越高，其导电性能（）。

A. 越好B. 越差C. 不变D. 先变好再变差答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 半导体的导电性能可以通过改变其________来调节。

答案：掺杂浓度2. 半导体的能带结构中，价带和导带之间的能量差称为________。

答案：带隙3. 在半导体中，电子和空穴的复合现象称为________。

答案：复合4. 半导体器件中的二极管具有单向导电性，其导通方向是从________到________。

答案：阳极阴极5. 半导体的PN结在外加正向电压时，其内部电场会________。

答案：减弱三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述半导体的掺杂原理。

答案：半导体的掺杂原理是指通过向半导体材料中掺入少量的杂质元素，改变其电子结构，从而调节其导电性能。

掺入的杂质元素可以是施主杂质（如磷、砷等），它们会向半导体中引入额外的电子，形成N型半导体；也可以是受主杂质（如硼、铝等），它们会在半导体中形成空穴，形成P型半导体。

2. 描述PN结的工作原理。

答案：PN结是由P型半导体和N型半导体结合而成的结构。

在PN结中，P型半导体的空穴会向N型半导体扩散，而N型半导体的电子会向P型半导体扩散。

由于扩散作用，会在PN结的交界面形成一个内建电场，该电场会阻止更多的载流子通过PN结。

成电半导体物理期末考试试卷A及参考答案一、选择填空（22分）1、在硅和锗的能带结构中，在布里渊中心存在两个极大值重合的价带，外面的能带（ B ），对应的有效质量（ C ），称该能带中的空穴为( E )。

A. 曲率大；B. 曲率小；C. 大；D. 小；E. 重空穴；F. 轻空穴2、如果杂质既有施主的作用又有受主的作用，则这种杂质称为（F ）。

A. 施主B. 受主C.复合中心D.陷阱 F. 两性杂质3、在通常情况下，GaN呈（ A ）型结构，具有（ C ），它是（F ）半导体材料。

A. 纤锌矿型；B. 闪锌矿型；C. 六方对称性；D. 立方对称性；E.间接带隙；F. 直接带隙。

4、同一种施主杂质掺入甲、乙两种半导体，如果甲的相对介电常数εr是乙的3/4，m n*/m0值是乙的2倍，那么用类氢模型计算结果是（ D ）。

A.甲的施主杂质电离能是乙的8/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/4B.甲的施主杂质电离能是乙的3/2，弱束缚电子基态轨道半径为乙的32/9C.甲的施主杂质电离能是乙的16/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的8/3D.甲的施主杂质电离能是乙的32/9，的弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/85、.一块半导体寿命τ=15µs，光照在材料中会产生非平衡载流子，光照突然停止30µs后，其中非平衡载流子将衰减到原来的（C ）。

A.1/4 ； B.1/e ； C.1/e2； D.1/26、对于同时存在一种施主杂质和一种受主杂质的均匀掺杂的非简并半导体，在温度足够高、n i>> /N D-N A/ 时，半导体具有（ B ）半导体的导电特性。

A. 非本征 B.本征7、在室温下，非简并Si中电子扩散系数Dｎ与ＮＤ有如下图（C ）所示的最恰当的依赖关系：ＤｎＤｎＤｎＤｎ8、在纯的半导体硅中掺入硼，在一定的温度下，当掺入的浓度增加时，费米能级向（A ）移动；当掺杂浓度一定时，温度从室温逐步增加，费米能级向( C )移动。

半导体物理试卷四参考答案及评分标准一、选择题（每小题1分，共15分）二、填空题（每空1分，共10分）1. p A ；N A − p A2. 1/e3. N i T −32⁄4. 1qN D μn ⁄5. r n n (N t −n t )；r p pn t6. qN D ；−qN A7. d 2V (x )d 2x =−qN D εr ε0⁄⁄三、简答题（每小题6分，共30分）1. 从实际硅晶体角度和能带角度说明，什么叫本征激发？产生本征激发所需的能量必须符合什么条件？ 参考答案：从实际硅晶体角度来说，本征激发就是共价键上的电子被激发成为自由电子的过程。

（2分）从能带角度来说，本征激发就是价带电子被激发成为导带电子的过程。

（2分） 产生本征激发所需的能量必须大于等于带隙宽度。

（2分）2. 以n 型半导体为例，与非简并半导体相比较，简述简并半导体及其特征，包括杂质浓度、费米能级位置、导带中电子服从的统计分布、杂质电离情况、杂质电离能和禁带宽度变化。

参考答案：简并半导体杂质浓度更大。

费米能级与导带底重合甚至进入导带。

导带中电子服从费米分布。

室温情况下杂质不能充分电离。

杂质电离能和禁带宽度都减小。

会出现杂质带导电。

（每要点1分）3. 简述最有效复合中心的特点及其对非平衡载流子寿命的影响。

若有杂质元素硼、铝、磷、砷、金、铜可供选择，在制造硅光电开关器件时，需选择哪些元素进行掺杂，并简要说明原因。

参考答案：最有效复合中心对电子和空穴的俘获系数相等（1分）。

能级位置接近禁带中线（1分）。

最有效复合中心的存在将缩短非平衡载流子寿命（1分）。

在制造硅光电开关器件时，通常选取金、铜进行掺杂，因为它们在硅的禁带中引入深能级，而其它杂质如硼、铝、磷、砷在禁带中产生浅能级（3分）。

4. 简述平衡p -n 结有哪些特征？参考答案：平衡p-n 结特征：流过p-n 结的净电流为零(1分)；这时空间电荷的数量一定(1分)；空间电荷区的厚度一定(1分)；内建电场大小一定(1分)；势垒高度一定(1分)；有统一的费米能级(1分)。

电子科技大学二零九至二零一零学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题B卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2010年元月18日课程成绩构成：平时10 分，期中 5 分，实验15 分，期末70 分9.有效质量概括了晶体内部势场对载流子的作用，可通过回旋共振实验来测量。

10.某N型Si半导体的功函数W S是4.3eV，金属Al的功函数W m是4.2 eV，该半导体和金属接触时的界面将会形成反阻挡层接触/欧姆接触。

11. 有效复合中心的能级位置靠近禁带中心能级/本征费米能级/E i。

12. MIS结构中半导体表面处于临界强反型时，表面少子浓度等于内部多子浓度，表面反型13. 金属和n 型半导体接触形成肖特基势垒，若外加正向偏压于金属，则半导体表面电子势二、选择题（共15分，每题1 分）导体 5. 空间实验室中失重状态下生长的GaAs 与地面生长的GaAs 相比，载流子迁移率要高，这A. 无杂质污染B. 晶体生长更完整C. 化学配比更合理 A. 复合机构B. 散射机构C. 禁带宽度D. 晶体结构7. 若某材料电阻率随温度升高而单调下降，该材料是 A 。

A. 本征半导体B. 杂质半导体C. 金属导体A. 上升c) 掺入浓度1016 cm-3的P原子，浓度为1015 cm-3的B原子；d) 纯净硅。

A. abcdB. cdbaC. adcbD. dabc12. 以下4种不同掺杂情况的半导体，热平衡时室温下少子浓度最高的是 D 。

A. 掺入浓度1015 cm-3 P原子的Si半导体；B. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子的Si 半导体；C. 掺入浓度1015 cm -3 P 原子Ge 半导体；D. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子Ge 半导体。

（已知室温时：Si 的本征载流子浓度310105.1-⨯=cm n i ，Ge 的本征载流子浓度313104.2-⨯=cm n i ）13. 直接复合时，小注入的P 型半导体的非平衡载流子寿命 τd 决定于 B 。

电子科技大学二零零六至二零零七学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期200 7年1 月14日注：1、本试卷满分70分，平时成绩满分15分，实验成绩满分15分；2.、本课程总成绩=试卷分数+平时成绩+实验成绩。

课程成绩构成：平时分，期中分，实验分，期末分一、选择填空（含多选题）（2×20=40分）1、锗的晶格结构和能带结构分别是（ C ）。

A. 金刚石型和直接禁带型B. 闪锌矿型和直接禁带型C. 金刚石型和间接禁带型D. 闪锌矿型和间接禁带型2、简并半导体是指（ A ）的半导体。

A、(E C-E F)或(E F-E V)≤0B、(E C-E F)或(E F-E V)≥0C、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度D、导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子3、在某半导体掺入硼的浓度为1014cm-3, 磷为1015 cm-3，则该半导体为（B）半导体；其有效杂质浓度约为（ E ）。

A. 本征，B. n型，C. p型，D. 1.1×1015cm-3,E. 9×1014cm-34、当半导体材料处于热平衡时，其电子浓度与空穴浓度的乘积为（ B ），并且该乘积和（E、F ）有关，而与（ C、D ）无关。

A、变化量；B、常数；C、杂质浓度；D、杂质类型；E、禁带宽度；F、温度5、在一定温度下，对一非简并n型半导体材料，减少掺杂浓度，会使得（ C ）靠近中间能级E i；如果增加掺杂浓度，有可能使得（ C ）进入（ A ），实现重掺杂成为简并半导体。

A、E c；B、E v；C、E F；D、E g；E、E i。

67、如果温度升高，半导体中的电离杂质散射概率和晶格振动散射概率的变化分别是（C）。

A、变大，变大B、变小，变小C、变小，变大D、变大，变小8、最有效的复合中心能级的位置在（D ）附近，最有利于陷阱作用的能级位置位于（C ）附近，并且常见的是（ E ）陷阱。

固体与半导体物理基础_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.二维晶体，N个原胞数，每个原胞有5个原子，其格波支数和总振动模式数为答案:2支声学波，8支光学波，振动模式数为10N2.在布区边界，布洛赫电子的有效电子质量m*为答案:负值3.n型半导体费米能级EF不仅随温度变化，还随掺杂的浓度而变化，当n型杂质浓度增加，其费米能级逐渐向（）靠拢答案:导带底部4.在室温全电离的情况下，P型半导体的掺杂浓度为，有n型杂质（）的掺入，若，在不考虑本征激发的情况下，其电中性条件为（）。

答案:5.对于n型半导体和金属的整流接触中，正向偏压的描述正确的是答案:金属接正极，半导体接负极，构成正向偏压6.同一种原子构成的晶格是布拉菲格子。

答案:错误7.金刚石的晶体结构是复式格子。

答案:正确8.布洛赫定理描述的是在周期势场中运动电子的状态。

答案:正确9.不管是声学波还是光学波，相邻原子都沿同一方向振动。

答案:错误10.晶格振动能量的最小单位是“声子”。

答案:正确11.每个能带能容纳的电子数由晶体的原子数确定。

答案:错误12.禁带的宽度与周期性势场有关，禁带出现的位置与晶体结构有关。

答案:正确13.在绝对零度下，半导体的最高能带是填满的。

答案:正确14.受主杂质电离是电子从受主杂质跃迁到价带。

答案:错误15.直接带隙半导体就是导带底和价带顶在K空间具有相同的波矢。

答案:正确16.用费米分布函数描述电子状态的半导体是非简并半导体。

答案:错误17.多数载流子的准费米能级偏离平衡费米能级比少数载流子多。

答案:错误18.非简并半导体的EF随着温度的增加，一直向本征费米能级靠拢。

答案:正确19.是热平衡状态下非简并半导体的标志，与掺杂情况无关。

答案:正确20.热平衡状态下的非均匀半导体不具有统一的费米能级。

答案:错误21.原子排列情况完全相同的格子称为格子，它的基元只有个原子。

答案:布拉菲，1##%_YZPRLFH_%##布拉菲，一22.晶格的最小重复单元称为，它是由平移矢量所构成的六面体。

电子科技大学二零零七至二零零八学年第一学期期末考试一、选择填空（22分）1、在硅和锗的能带结构中，在布里渊中心存在两个极大值重合的价带，外面的能带（ B ），对应的有效质量（ C ），称该能带中的空穴为( E )。

A. 曲率大；B. 曲率小；C. 大；D. 小；E. 重空穴；F. 轻空穴2、如果杂质既有施主的作用又有受主的作用，则这种杂质称为（F ）。

A. 施主B. 受主C.复合中心D.陷阱 F. 两性杂质3、在通常情况下，GaN呈（ A ）型结构，具有（ C ），它是（F ）半导体材料。

A. 纤锌矿型；B. 闪锌矿型；C. 六方对称性；D. 立方对称性；E.间接带隙；F. 直接带隙。

4、同一种施主杂质掺入甲、乙两种半导体，如果甲的相对介电常数εr是乙的3/4，m n*/m0值是乙的2倍，那么用类氢模型计算结果是（ D ）。

A.甲的施主杂质电离能是乙的8/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/4B.甲的施主杂质电离能是乙的3/2，弱束缚电子基态轨道半径为乙的32/9C.甲的施主杂质电离能是乙的16/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的8/3D.甲的施主杂质电离能是乙的32/9，的弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/85、.一块半导体寿命τ=15µs，光照在材料中会产生非平衡载流子，光照突然停止30µs后，其中非平衡载流子将衰减到原来的（C ）。

A.1/4 ； B.1/e ； C.1/e2； D.1/26、对于同时存在一种施主杂质和一种受主杂质的均匀掺杂的非简并半导体，在温度足够高、n i>> /N D-N A/ 时，半导体具有（ B ）半导体的导电特性。

A. 非本征 B.本征7、在室温下，非简并Si中电子扩散系数Dｎ与ＮＤ有如下图（C ）所示的最恰当的依赖关系：ＤｎＤｎＤｎＤｎ8、在纯的半导体硅中掺入硼，在一定的温度下，当掺入的浓度增加时，费米能级向（A ）移动；当掺杂浓度一定时，温度从室温逐步增加，费米能级向( C )移动。

电子科技大学半导体物理期末考试试卷a试题答案..讲解学习电子科技大学二零九至二零一零学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题 A 卷（ 120分钟）考试形式：闭卷考试日期 2010年元月 18日课程成绩构成：平时 10 分，期中 5 分，实验 15 分，期末 70 分一、选择题（共25分，共 25题，每题1 分）A ）的半导体。

A. 不含杂质和缺陷B. 电阻率最高C. 电子密度和空穴密度相等D. 电子密度与本征载流子密度相等2、如果一半导体的导带中发现电子的几率为零，那么该半导体必定（ D ）。

A. 不含施主杂质B. 不含受主杂质C. 不含任何杂质D. 处于绝对零度3、对于只含一种杂质的非简并n 型半导体，费米能级E F 随温度上升而（ D ）。

A. 单调上升B. 单调下降C. 经过一个极小值趋近EiD. 经过一个极大值趋近Ei4、如某材料电阻率随温度上升而先下降后上升，该材料为（ C ）。

A. 金属B. 本征半导体C. 掺杂半导体D. 高纯化合物半导体5、公式*/m q τμ=中的τ是半导体载流子的（ C ）。

A. 迁移时间 B. 寿命 C. 平均自由时间 D. 扩散时间6、下面情况下的材料中，室温时功函数最大的是（ A ） A. 含硼1×1015cm -3的硅 B. 含磷1×1016cm -3的硅 C. 含硼1×1015cm -3，磷1×1016cm -3的硅 D. 纯净的硅7、室温下，如在半导体Si 中，同时掺有1×1014cm -3的硼和1.1×1015cm -3的磷，则电子浓度约为（ B ），空穴浓度为（ D ），费米能级为（G ）。

将该半导体由室温度升至570K ，则多子浓度约为（ F ），少子浓度为（ F ），费米能级为（ I ）。

（已知：室温下，n i ≈1.5×1010cm -3；570K 时，n i ≈2×1017cm -3）A 、1×1014cm -3B 、1×1015cm -3C 、1.1×1015cm -3D 、2.25×105cm -3E 、1.2×1015cm -3F 、2×1017cm -3G 、高于EiH 、低于EiI 、等于Ei8、最有效的复合中心能级位置在（D ）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（ C ）附近，常见的是（ E ）陷阱。

电子科技大学二零 九 至二零 一零 学年第 一 学期期 末 考试半导体物理 课程考试题 A 卷 （ 120分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 2010年 元月 18日课程成绩构成：平时 10 分， 期中 5 分， 实验 15 分， 期末 70 分一、选择题（共25分，共 25题，每题1 分）A ）的半导体。

A. 不含杂质和缺陷B. 电阻率最高C. 电子密度和空穴密度相等D. 电子密度与本征载流子密度相等2、如果一半导体的导带中发现电子的几率为零，那么该半导体必定（ D ）。

A. 不含施主杂质B. 不含受主杂质C. 不含任何杂质D. 处于绝对零度3、对于只含一种杂质的非简并n 型半导体，费米能级E F 随温度上升而（ D ）。

A. 单调上升B. 单调下降C. 经过一个极小值趋近EiD. 经过一个极大值趋近Ei4、如某材料电阻率随温度上升而先下降后上升，该材料为（ C ）。

A. 金属 B. 本征半导体 C. 掺杂半导体 D. 高纯化合物半导体5、公式*/m q τμ=中的τ是半导体载流子的（ C ）。

A. 迁移时间 B. 寿命 C. 平均自由时间 D. 扩散时间6、下面情况下的材料中，室温时功函数最大的是（ A ） A. 含硼1×1015cm -3的硅 B. 含磷1×1016cm -3的硅 C. 含硼1×1015cm -3，磷1×1016cm -3的硅 D. 纯净的硅7、室温下，如在半导体Si 中，同时掺有1×1014cm -3的硼和1.1×1015cm -3的磷，则电子浓度约为（ B ），空穴浓度为（ D ），费米能级为（ G ）。

将该半导体由室温度升至570K ，则多子浓度约为（ F ），少子浓度为（ F ），费米能级为（ I ）。

（已知：室温下，n i ≈1.5×1010cm -3；570K 时，n i ≈2×1017cm -3）A 、1×1014cm -3B 、1×1015cm -3C 、1.1×1015cm -3D 、2.25×105cm -3E 、1.2×1015cm -3F 、2×1017cm -3G 、高于EiH 、低于EiI 、等于Ei8、最有效的复合中心能级位置在（ D ）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（ C ）附近，常见的是（ E ）陷阱。

一、选择题1.如果半导体中电子浓度等于空穴浓度，则该半导体以（A）导电为主；如果半导体中电子浓度大于空穴浓度，则该半导体以（ E ）导电为主；如果半导体中电子浓度小于空穴浓度，则该半导体以（ C ）导电为主。

A、本征B、受主C、空穴D、施主E、电子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.电子是带（ B ）电的（E）；空穴是带（A ）电的（ D ）粒子。

A、正B、负C、零D、准粒子E、粒子4.当Au掺入Si中时，它是（ B ）能级，在半导体中起的是（ D ）的作用；当B掺入Si中时，它是（C）能级，在半导体中起的是（ A ）的作用。

A、受主B、深C、浅D、复合中心E、陷阱5.MIS结构发生多子积累时，表面的导电类型与体材料的类型（ A ）。

A.相同B.不同C.无关6.杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中，当温度升高时，电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是（B）。

A.变大，变小；B.变小，变大；C.变小，变小；D.变大，变大。

7.砷有效的陷阱中心位置（B ）A.靠近禁带中央B. 靠近费米能级8.在热力学温度零度时，能量比E小的量子态被电子占据的概率为F（ D ），当温度大于热力学温度零度时，能量比E小的量子F 态被电子占据的概率为（ A ）。

A.大于1/2B.小于1/2C.等于1/2D.等于1E.等于09.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10.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11.一块半导体材料，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 ）。

电⼦科技⼤学半导体物理B考试试题与参考答案电⼦科⼤2005－2006年第⼀学期⼀、选择填空（含多选题）（18分）1、重空⽳是指（ C ）A 、质量较⼤的原⼦组成的半导体中的空⽳B 、价带顶附近曲率较⼤的等能⾯上的空⽳C 、价带顶附近曲率较⼩的等能⾯上的空⽳D 、⾃旋－轨道耦合分裂出来的能带上的空⽳2、硅的晶格结构和能带结构分别是（ C ）A. ⾦刚⽯型和直接禁带型B. 闪锌矿型和直接禁带型C. ⾦刚⽯型和间接禁带型D. 闪锌矿型和间接禁带型3、电⼦在晶体中的共有化运动指的是电⼦在晶体（ C ）。

A 、各处出现的⼏率相同B 、各处的相位相同C 、各元胞对应点出现的⼏率相同D 、各元胞对应点的相位相同4、本征半导体是指（ A ）的半导体。

A 、不含杂质与缺陷；B 、电⼦密度与空⽳密度相等；C 、电阻率最⾼； C 、电⼦密度与本征载流⼦密度相等。

5、简并半导体是指（ A ）的半导体A 、(E C -E F )或(E F -E V )≤0B 、(EC -E F )或(E F -E V )≥0C 、能使⽤玻⽿兹曼近似计算载流⼦浓度D 、导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电⼦6、当Au 掺⼊Si 中时，它引⼊的杂质能级是（ A ）能级，在半导体中起的是（ C ）的作⽤；当B 掺⼊Si 中时，它引⼊的杂质能级是（ B ）能级，在半导体中起的是（ D ）的作⽤。

A 、施主B 、受主C 、深D 、浅7、在某半导体掺⼊硼的浓度为1014cm -3, 磷为1015 cm -3，则该半导体为（ B ）半导体；其有效杂质浓度约为（ E ）。

A. 本征，B. n 型，C. p 型，D. 1.1×1015cm -3,E. 9×1014cm -38、3个硅样品的掺杂情况如下：甲．含镓1×1017cm -3；⼄.含硼和磷各1×1017cm -3；丙.含铝1×1015cm -3这三种样品在室温下的费⽶能级由低到⾼（以E V 为基准）的顺序是( B )A.甲⼄丙；B.甲丙⼄；C.⼄丙甲；D.丙甲⼄9、以长声学波为主要散射机构时，电⼦的迁移率µn 10、公式与温度的（ B ）。

电子科技大学二零零六至二零零七学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题卷 120分钟考试形式：闭卷考试日期 200 7年 1 月 14日注：1、本试卷满分70分;平时成绩满分15分;实验成绩满分15分；2.、本课程总成绩=试卷分数+平时成绩+实验成绩..课程成绩构成：平时分; 期中分; 实验分; 期末分一、选择填空含多选题2×20=40分1、锗的晶格结构和能带结构分别是 C ..A. 金刚石型和直接禁带型B. 闪锌矿型和直接禁带型C. 金刚石型和间接禁带型D. 闪锌矿型和间接禁带型2、简并半导体是指 A 的半导体..A、EC -EF或EF-EV≤0B、EC -EF或EF-EV≥0C、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度D、导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子3、在某半导体掺入硼的浓度为1014cm-3; 磷为1015 cm-3;则该半导体为 B 半导体；其有效杂质浓度约为 E ..A. 本征;B. n型;C. p型;D. 1.1×1015cm-3;E. 9×1014cm-34、当半导体材料处于热平衡时;其电子浓度与空穴浓度的乘积为 B ;并且该乘积和E、F 有关;而与 C、D 无关..A、变化量；B、常数；C、杂质浓度；D、杂质类型；E、禁带宽度；F、温度5、在一定温度下;对一非简并n型半导体材料;减少掺杂浓度;会使得 C 靠近中间能级Ei；如果增加掺杂浓度;有可能使得 C 进入 A ;实现重掺杂成为简并半导体..A 、E c ；B 、E v ；C 、E F ；D 、E g ； E 、E i ..67、如果温度升高;半导体中的电离杂质散射概率和晶格振动散射概率的变化分别是C.. A 、变大;变大 B 、变小;变小 C 、变小;变大 D 、变大;变小8、最有效的复合中心能级的位置在D 附近;最有利于陷阱作用的能级位置位于C 附近;并且常见的是 E 陷阱..A 、E A ；B 、E B ；C 、E F ；D 、E i ； E 、少子；F 、多子..9、一块半导体寿命τ=15μs;光照在材料中会产生非平衡载流子;光照突然停止30μs 后;其中非平衡载流子将衰减到原来的 C .. A 、1/4 B 、1/e C 、1/e 2 D 、1/210、半导体中载流子的扩散系数决定于该材料中的 A .. A 、散射机构； B 、复合机构； C 、杂质浓度梯度； C 、表面复合速度..11、下图是金属和n 型半导体接触能带图;图中半导体靠近金属的表面形成了D .. A 、n 型阻挡层 B 、p 型阻挡层 C 、p 型反阻挡层 D 、n 型反阻挡层 12、欧姆接触是指 D 的金属－半导体接触.. A 、W ms =0 B 、W ms ＜0C 、W ms ＞0D 、阻值较小并且有对称而线性的伏－安特性13、MOS 器件中SiO 2层中的固定表面电荷主要是 B ;它能引起半导体表面层中的能带 C 弯曲;要恢复平带;必须在金属与半导体间加 F ..A ．钠离子；B 硅离子.；C.向下；D.向上；E. 正电压；F. 负电压二、证明题：8分由金属－SiO 2－P 型硅组成的MOS 结构;当外加的电压使得半导体表面载流子浓度n s 与内部多数载流子浓度P p0相等时作为临界强反型层条件;试证明：此时半导体的表面势为： 证明：设半导体的表面势为V S ;则表面的电子浓度为：200exp()exp()S i S s p p qV n qVn n KT p KT == 2分当n s =p p0时;有：20exp(),Sp i qV p n KT= 1分 0exp()2Sp i qV P n KT= 1分另外：0exp()exp()exp()F V i F B p V i i E E E E qVp N n n KT KT KT --=-=-= 2分 比较上面两个式子;可知V S =2V B 饱和电离时;P p0=N A ;即：exp()2S A i qVN n KT= 1分故：22ln As B iN KT V V q n ==1分 三、简答题32分1、解释什么是Schottky 接触和欧姆接触;并画出它们相应的I-V 曲线 8分答：金属与中、低掺杂的半导体材料接触;在半导体表面形成多子的势垒即阻挡层;其厚度并随加在金属上的电压改变而变化;这样的金属和半导体的接触称为Schottky 接触..2分金属和中、低掺杂的半导体材料接触;在半导体表面形成多子的势阱即反阻挡层;或金属和重掺杂的半导体接触;半导体表面形成极薄的多子势垒;载流子可以隧穿过该势阱;形成隧穿电流;其电流－电压特性满足欧姆定律..2分Schottky 势垒接触的I-V 特性 欧姆接触的I-V 特性2分 2分2、试画出n 型半导体构成的理想的MIS 结构半导体表面为积累、耗尽、反型时能带图和对应的的电荷分布图 3×3分＝9分解：对n 型半导体的理想MIS 结构的在不同的栅极电压下;当电压从正向偏置到负电压是;在半导体表面会出现积累、耗尽、反型现象;其对应的能带和电荷分布图如下：3、 试画出中等掺杂的Si 的电阻率随温度变化的曲线;并分析解释各段对应的原因和特点8分 解：ρAB ;杂质散射导致迁移率也升高;故电阻率ρ随温度T BC ：;载流子浓度基本不变..晶格振动散射导致E vE iE F a 堆积E iE Fc 反型E F E i迁移率下降;故电阻率ρ随温度T 升高上升；2分 CD ：本征激发为主..晶格振动散射导致迁移率下降;但载流子浓度升高很快;故电阻率ρ随温度T 升高而下降；2分4、试比较半导体中浅能级杂质和深能级杂质对其电学参数的影响;并说明它们在实践中的不同应用..7分 答：在常温下浅能级杂质可全部电离;可显着地改变载流子的浓度;从而影响半导体材料的电导率..深能级杂质在常温下;较难电离;并且和浅能级杂质相比;掺杂浓度不高;故对载流子的浓度影响不大;但在半导体中可以起有效的复合中心或陷阱作业;对载流子的复合作用很强..4分所以;在实际的应用中;通过浅能级杂质调节载流子的浓度、电阻率;改变材料的导电类型；而通过深能级杂质提供有效的复合中心;提高器件的开关速度..3分四、计算题 2×10分1、设p 型硅能带图如下所示;其受主浓度N A =1017/cm 3;已知：W Ag =4.18eV;W Pt =5.36eV;N V =1019/cm 3;E g =1.12eV;硅电子亲和能χ＝4.05eV;试求：10分 1室温下费米能级E F 的位置和功函数W S ;2不计表面态的影响;该p 型硅分别与Pt 和Ag 接触后是否形成阻挡层 3若能形成阻挡层;求半导体一边的势垒高度..已知W Ag =4.81eV; W Pt =5.36eV; N v =1019cm -3; E g =1.12eV; Si 的电子亲和能Χ＝4.05eV解：1室温下;杂质全部电离;本征激发可以忽略;则：0exp()F VA v E E p N N kT-==- 1分191710ln 0.026ln 0.1210V F V V V A N E E kT E E eV N =+===+ 2分∴ 0.12 1.120.12 1.0n g E E eV =-=-= 1分所以;功函数为： 1.0 4.05 5.05()s n W E eV χ=+=+= 1分2 不计表面态的影响;对P 型硅;当W s ＞W m 时;金属中的电子流向半导体;使得表面势V s ＞0;空穴附加能量为qV s ;能带向下弯;形成空穴势垒..故p 型硅和Ag 接触后半导体表面形成空穴势垒;即空穴的阻挡层；而Wpt=5.36eV 大于Ws=5.05eV; 所以p 型硅和Pt 接触后不能形成阻挡层.. 3分3 Ag 和p-Si 接触后形成的阻挡层的势垒高度为：4.815.060.24()D m s qV W W eV =-=-=- 2分5、一个理想的MOS 电容器结构;半导体衬底是掺杂浓度N A =1.5×1015cm -3的p 型硅..如氧化层SiO 2的厚度是0.1μm 时;阈值电压V T 为1.1V;问氧化物层的厚度为0.1μm 时;其V T 是多少 10分 解： 00002S S T S B r Q d QV V V C εε=-+=-+ 2分 ∴100012ST Br Q V V d εε--=10100()2S T B r Q V d V εε=-+ 1分 ∴100012ST Br Q V V d εε--=代入 20200()2ST B r Q V d V εε=-+ 1分可得：022111010.2(2)2(2)2220.1T T B B T B B T B d m V V V V V V V V V d mμμ=-+=-+=- 2分 因为：200exp()exp()S i S s p p qV n qV n n KT p KT==0exp()exp()F B A i i Ei E qVP N n n KT KT -=== 2分 所以;15101.510ln 0.026ln 0.30()1.510A B i F i N kT V E E V q n ⨯=-==⨯=⨯ 1分 故22 1.120.3 1.6()T V V =⨯-⨯= 1分朱俊2006-12-28。

半导体物理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.固体材料按照几何形态可以分为单晶、多晶和非晶，其中（）材料原子排列为短程有序。

答案:多晶2.GaAs化合物半导体的晶体结构为（）。

答案:闪锌矿型结构3.外层电子的共有化运动强，能带宽，有效质量（）小4.以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是（）答案:SiC5.重空穴指的是（）答案:价带顶附近曲率较小的等能面上的空穴6.根据费米分布函数，电子占据EF+2k0T能级的几率（）等于空穴占据EF-2k0T能级的几率7.导带有效状态密度Nc，是温度的函数，和温度为关系为，正比于（）答案:8.对于只含一种杂质的非简并n 型半导体，费米能级EF随温度上升而（）；答案:经过一个极大值趋近Ei9.室温下往Si,Ge和GaAs三种半导体材料中各掺入的As杂质，（）的EF最靠近导带。

答案:GaAs10.寿命标志了非平衡载流子浓度减小到原值1/e经历的时间，寿命的大小表征了复合的强弱，如果寿命小，意味着复合几率（）。

答案:大11.Au在Si半导体中是有效的复合中心，既能起施主作用，又能起受主作用。

但是在n型Si中，只有（）起作用答案:受主能级12.硅中掺金工艺主要用于制造（）器件答案:高频13.将杂质能级积累非平衡载流子的作用称为陷阱效应。

其中最有效的陷阱能级的位置是杂质能级靠近（）答案:费米能级14.P型半导体受到光照后，产生非平衡电子和空穴，引入电子准费米能级EFn和空穴准费米能级EFp表征处于非平衡状态的电子浓度和空穴浓度。

EFn 和EFp相比于热平衡状态的费米能级EF偏移程度满足EFn-EF( )EF-EFp答案:>15.有3个锗样品，其掺杂情况分别是：甲、含硼和磷各；乙、含砷；丙、含磷。

室温下，这些样品的多子浓度由高到低的顺序是（）答案:乙丙甲16.在N型半导体中，随着温度的升高，本征载流子浓度ni( )答案:增加17.对应于电离杂质散射，温度越高，散射几率越（）答案:小18.室温下，随着掺杂浓度的增加，迁移率（）答案:先几乎不变再变小19.（）具有最大的电阻率。

半导体物理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对应于n型半导体，电子为（）参考答案:多子2.硅肖特基二极管的特点（）参考答案:开关速度快_不存在少子存储效应_反向泄漏电流较PN结二极管大3.施主杂质能级的作用包括以下（）参考答案:提供导带电子_散射中心4.考虑镜像力后，金属半导体接触的势垒高度将()参考答案:降低5.密勒指数是描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质的整数。

参考答案:正确6.半导体中载流子的电输运包括（）。

参考答案:漂移_扩散7.某Si半导体掺有2×10^17cm^-3的硼原子以及 3×10^16cm^-3的磷原子，那么此Si半导体主要是（）导电。

参考答案:空穴8.在纯Ge中掺入下列（）元素，Ge将变为p型半导体。

参考答案:In9.电子的漂移电流的方向，与()相同。

参考答案:电场方向10.室温下，n-Si中的电子浓度为空穴浓度的10000倍，则其费米能级位于（）。

参考答案:禁带中线之上11.决定半导体的载流子迁移率的因素有（）。

参考答案:电导有效质量_温度12.对于工作在强电场下（达到速度饱和）的本征半导体，决定其迁移率的主要的散射机制是（）。

参考答案:光学波声子散射13.下列关于硅的电子电导率的描述正确的是（）。

参考答案:室温下，同一块本征硅的电子电导率比空穴电导率大14.对于某均匀掺杂的半导体，若当体内某处电场与浓度梯度的方向相同时，多子漂移电流密度与多子扩散电流密度方向相反，则该半导体的掺杂类型为（）。

参考答案:P型15.下列情形中，室温下扩散系数最小的为( )。

参考答案:含硼、磷的硅16.在某温度范围内，一定掺杂的硅的电阻率随温度升高而增大，涉及的物理机理有（）。

参考答案:晶格散射为主_杂质完全电离17.电子迁移率通常高于空穴迁移率，这是由于电子电导有效质量（）空穴电导有效质量。

参考答案:小于18.假设其它条件不变，可以通过（）降低半导体材料的电阻率。