1 大工《半导体物理》考研重点
第一章、半导体中的电子状态
了解半导体的三种常见晶体结构即金刚石型、闪锌矿和纤锌矿型结构；以及两种化合键形式即共价键和离子键在不同结构中的特点。
了解电子的共有化运动；
理解能带不同形式导带、价带、禁带的形成；导体、半导体、绝缘体的能带与导电性能的差异；
掌握本征激发的概念。
理解半导体中电子的平均速度和加速度；
掌握半导体有效质量的概念、意义和计算。
理解本征半导体的导电机构；
掌握半导体空穴的概念及其特点。
理解典型半导体材料锗、硅、砷化镓和锗硅的能带结构。
重要术语：
1. 允带
2. 电子的有效质量
3. 禁带
4. 本征半导体
5. 本征激发
6. 空穴
7. 空穴的有效质量
知识点：
学完本章后，学生应具备以下能力：
1. 对单晶中的允带和禁带的概念进行定性的讨论。
2. 讨论硅中能带的分裂。
3. 根据K-k关系曲线论述有效质量的定义，并讨论它对于晶体中粒子运动的 2 意义。
4. 本征半导体与本征激发的概念。
5. 讨论空穴的概念。
6. 定性地讨论金属、绝缘体和半导体在能带方面的差异。
第二章、半导体中的杂质和缺陷能级
掌握锗、硅晶体中的浅能级形成原因，多子和少子的概念；
了解浅能级杂质电离能的计算；
了解杂质补偿作用及其产生的原因；。
了解锗、硅晶体中深能级杂质的特点和作用；
理解错误!未找到引用源。-错误!未找到引用源。族化合物中的杂质能级的形成及特点；
了解等电子陷阱、等电子络合物以及两性杂质的概念；
了解缺陷（主要是两类点缺陷弗仑克耳缺陷和肖脱基缺陷）、位错（一种线缺陷）施主或受主能级的形成。
重要术语
1. 受主原子
2. 载流子电荷
3. 补偿半导体
4. 完全电离
5. 施主原子
6. 非本征半导体
7. 束缚态
知识点：
学完本章后，学生应具备如下能力：
半导体物理习题
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 2 附： 半导体物理习题
第一章 晶体结构
1. 指出下述各种结构是不是布拉伐格子。如果是，请给出三个原基矢量；如果不是，请找出相应的布拉伐格子和尽可能小的基元。
（1） 底心立方（在立方单胞水平表面的中心有附加点的简立方）；
（2） 侧面心立方（在立方单胞垂直表面的中心有附加点的简立方）；
（3） 边心立方（在最近邻连线的中点有附加点的简立方）。
2. 证明体心立方格子和面心立方格子互为正、倒格子。
3. 在如图1所示的二维布拉伐格子中，以格点O为原点，任意选取两组原基矢量，写出格点A和B的晶格矢量AR和BR。
4. 以基矢量为坐标轴（以晶格常数a为度量单位，如图2），在闪锌矿结构的一个立方单胞中，写出各原子的坐标。
3 5. 石墨有许多原子层，每层是由类似于蜂巢的六角形原子环组成，使每个原子有距离为a的三个近邻原子。试证明在最小的晶胞中有两个原子，并画出正格子和倒格子。
第二章 晶格振动和晶格缺陷
1. 质量为m和M的两种原子组成如图3所示的一维复式格子。假设相邻原子间的弹性力常数都是β，试求出振动频谱。
2. 设有一个一维原子链，原子质量均为m，其平衡位置如图4所示。如果只考虑相邻原子间的相互作用，试在简谐近似下，求出振动频率ω与波矢q之间的函数关系。
3. 若把聚乙烯链—CH=CH—CH=CH—看作是具有全同质量m、但力常数是以1，2交替变换的一维链，链的重复距离为a，试证明该一维链振动的特征频率为 }])(2sin41[1{2/1221221212qam
并画出色散曲线。
第三章 半导体中的电子状态
1. 设晶格常数为a的一维晶格，导带极小值附近的能量)(kEc为
mkkmkkEc21222)(3)(
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件)翟雷应YYYYYYY
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张鹤仙YYYYYY张洪哲YYYYY
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张书玉YYYYYYY张伟YYYYYYY
张兴华YYYYYYY
赵莎莎YYYYYYY
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1 第一章 固体晶格结构
1．如图是金刚石结构晶胞，若a 是其晶格常数，则其原子密度是
。
2．所有晶体都有的一类缺陷是：原子的热振动，另外晶体中常的缺陷有点缺陷、线缺陷。
3．半导体的电阻率为10-3～109Ωcm。
4．什么是晶体？晶体主要分几类？
5．什么是掺杂？常用的掺杂方法有哪些？
答：为了改变导电性而向半导体材料中加入杂质的技术称为掺杂。常用的掺杂方法有扩散和离子注入。
6．什么是替位杂质？什么是填隙杂质？
7．什么是晶格？什么是原胞、晶胞？
第二章 量子力学初步
1．量子力学的三个基本原理是三个基本原理能量量子化原理、波粒二相性原理、不确定原理。
2．什么是概率密度函数？
3．描述原子中的电子的四个量子数是： 、 、 、 。
第三章 固体量子理论初步
1．能带的基本概念
能带（energy band）包括允带和禁带。
允带（allowed band）：允许电子能量存在的能量范围。
禁带（forbidden band）：不允许电子存在的能量范围。
允带又分为空带、满带、导带、价带。
空带（empty band）：不被电子占据的允带。
满带（filled band）：允带中的能量状态（能级）均被电子占据。
导带：有电子能够参与导电的能带，但半导体材料价电子形成的高能级能带通常称为导带。
价带:由价电子形成的能带，但半导体材料价电子形成的低能级能带通常称为价带。
2．什么是漂移电流？
漂移电流：漂移是指电子在电场的作用下的定向运动，电子的定向运动所产生的电流。
3．什么是电子的有效质量？
晶格中运动的电子，在外力和内力作用下有：
Ｆ总＝Ｆ外＋Ｆ内=ma, m是粒子静止的质量。
Ｆ外=m*na, m*n称为电子的有效质量。
4．位于能带底的电子，其有效质量为正，位于能带顶电子，其有效质量为负。
