半导体材料(纯题目)

半导体材料复习题1、半导体材料有哪些特征？答：半导体在其电的传导性方面，其电导率低于导体，而高于绝缘体。

（1）在室温下，它的电导率在103~10-9S/cm之间，S为西门子，电导单位，S=1/ρ（Ω. cm) ；一般金属为107~104S/cm，而绝缘体则<10-10，最低可达10-17。

同时，同一种半导体材料，因其掺入的杂质量不同，可使其电导率在几个到十几个数量级的范围内变化，也可因光照和射线辐照明显地改变其电导率；而金属的导电性受杂质的影响，一般只在百分之几十的范围内变化，不受光照的影响。

（2）当其纯度较高时，其电导率的温度系数为正值，即随着温度升高，它的电导率增大；而金属导体则相反，其电导率的温度系数为负值。

（3）有两种载流子参加导电。

一种是为大家所熟悉的电子，另一种则是带正电的载流子，称为空穴。

而且同一种半导体材料，既可以形成以电子为主的导电，也可以形成以空穴为主的导电。

在金属中是仅靠电子导电，而在电解质中，则靠正离子和负离子同时导电。

2、简述半导体材料的分类。

答：对半导体材料可从不同的角度进行分类例如：根据其性能可分为高温半导体、磁性半导体、热电半导体；根据其晶体结构可分为金刚石型、闪锌矿型、纤锌矿型、黄铜矿型半导体；根据其结晶程度可分为晶体半导体、非晶半导体、微晶半导体，但比较通用且覆盖面较全的则是按其化学组成的分类，依此可分为：元素半导体、化合物半导体和固溶半导体三大类。

3、化合物半导体和固溶体半导体有哪些区别。

答：由两个或两个以上的元素构成的具有足够的含量的固体溶液，如果具有半导体性质，就称为固溶半导体，简称固溶体或混晶。

固溶半导体又区别于化合物半导体，因后者是靠其价键按一定化学配比所构成的。

固溶体则在其固溶度范围内，其组成元素的含量可连续变化，其半导体及有关性质也随之变化。

4、简述半导体材料的电导率与载流子浓度和迁移率的关系。

答：s = nem其中：n为载流子浓度，单位为个/cm3;e 为电子的电荷，单位为C（库仑），e对所有材料都是一样，e=1.6×10-19C 。

(完整版)半导体及其应用练习题及答案题目一1. 半导体是什么？答案：半导体是介于导体和绝缘体之间的材料，在温度适当时具有导电性能。

2. 半导体的价带和导带分别是什么？答案：半导体中的价带是电子离子化合物的最高能级，而导带是能够被自由电子占据的能级。

3. 简要解释半导体中的P型和N型材料。

答案：P型半导体是通过向半导体中掺杂三价元素，如硼，来创建的，在P型材料中电子少，因此存在空穴。

N型半导体是通过向半导体中掺杂五价元素，如磷，来创建的，在N型材料中电子多，因此存在自由电子。

题目二1. 解释PN结是什么？答案：PN结是由一个P型半导体和一个N型半导体通过熔合而形成的结构，其中P型半导体中的空穴与N型半导体中的自由电子结合，形成一个边界处的耗尽区域。

2. 简要描述PN结的整流作用是什么？答案：PN结的整流作用是指在正向偏置电压下，电流可以流过PN结，而在反向偏置电压下，电流几乎不会流过PN结。

3. 什么是PN结的击穿电压？答案：PN结的击穿电压是指当反向偏置电压达到一定程度时，PN结中会发生电击穿现象，导致电流迅速增加。

题目三1. 解释场效应晶体管（MOSFET）是什么？答案：场效应晶体管是一种半导体器件，可以用于控制电流的流动，其结构包括源极、漏极和栅极。

2. 简要描述MOSFET的工作原理。

答案：MOSFET的工作原理是通过栅极电场的变化来控制其上的沟道区域导电性，从而控制漏极和源极之间的电流的流动。

3. MOSFET有哪些主要优点？答案：MOSFET的主要优点包括体积小、功耗低、响应速度快和可靠性高等。

物理学院《半导体物理》试卷一、名词解释（3’Ｘ10）1空穴：价带顶电子激发到导带底后带顶附近出现的空的量子态称为空穴。

波矢k态未被电子占据时，其它所有价带电子的导电行为，等效于一个带正电荷e，具有正有效质量m p 的准粒子的导电行为。

2间接带隙半导体：导带底与价带顶在不同k方向。

或间接带隙半导体材料导带最小值（导带底）和价带最大值（价带顶）在k空间中不同位置。

3. 施主杂质、施主能级：解：施主杂质：Ⅴ族原子向晶体提供多余不配对电子（电子可动），并同时成为带正电离子（不可动正电中心）的杂质。

或是在硅中掺入V族元素杂质（如磷P，砷As，锑Sb等）后，这些V族杂质替代了一部分硅原子的位置，但由于它们的外层有5个价电子，其中4个与周围硅原子形成共价键，多余的一个价电子便成了可以导电的自由电子，这样一个V族杂质原子可以向半导体硅提供一个自由电子而本身成为带正电的离子，把这种杂质称为施主杂质；若在硅中掺入III族元素杂质，（如硼B，铝Al，镓Ga，铟In等），这些III族杂质原子在晶体中替代了一部分硅原子的位置，由于它们的最外层只有3个价电子，在与硅原子形成共价键时产生一个空穴，这样一个III族杂质原子可以向半导体硅提供一个空穴，而本身接受一个电子成为带负电的离子，把这种杂质称为受主杂质。

4缺陷能级杂质能级解：实际半导体材料晶格中，存在着偏离理想情况的各种现象。

(1) 原子并不是静止在具有严格周期性的晶格的格点位置上，而是在其平衡位置附近振动；(2)半导体材料并不是纯净的，而且含有若干杂质，即在半导体晶格存在着与组成半导体材料的元素不同的其它化学元素的原子；(3)实际的半导体晶格结构并不是完整无缺的，而存在着各种形式的缺陷。

（a）点缺陷，如空位，间隙原子；（b）线缺陷，如位错；（c）面缺陷，如层错，多晶体中的晶粒间界等。

由于杂质和缺陷的存在，会使严格按周期性排列的原于所产生的周期性势场受到破坏，有可能在禁带中引入允许电子具有的能量状态（即能级）--------杂质能级、缺陷能级。

招聘半导体或芯片岗位笔试题与参考答案(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、半导体器件中，以下哪个材料是制作晶体管的最佳选择？A、硅（Si）B、锗（Ge）C、砷化镓（GaAs）D、碳化硅（SiC）2、在半导体工艺中，以下哪个步骤用于形成晶体管的有源区？A、光刻B、扩散C、蚀刻D、离子注入3、题干：在半导体制造过程中，下列哪种设备用于在硅片上形成绝缘层？A. 溶胶-凝胶法B. 气相沉积法C. 化学气相沉积法D. 离子注入法4、题干：下列哪种材料在制造芯片时用作硅片的基板？B. 蓝宝石C. 硅D. 玻璃5、题干：在半导体制造过程中，以下哪个步骤是用于形成晶体管的沟道区域？A. 源极/栅极/漏极扩散B. 化学气相沉积（CVD）C. 光刻D. 离子注入6、题干：以下哪个选项不是半导体器件性能退化的主要因素？A. 氧化B. 金属污染C. 温度D. 磁场7、以下哪种技术不属于半导体制造中的光刻技术？A. 具有曝光光源的接触式光刻B. 具有投影光源的接触式光刻C. 具有曝光光源的投影式光刻D. 具有投影光源的扫描式光刻8、在半导体制造过程中，以下哪种工艺是用来形成半导体器件中的掺杂层的？A. 离子注入B. 化学气相沉积D. 硅烷刻蚀9、在半导体制造过程中，下列哪一种工艺主要用于晶体管的掺杂？A. 离子注入B. 化学气相沉积C. 蚀刻D. 光刻 10、以下哪一项不是半导体芯片制造过程中的关键环节？A. 材料制备B. 设备测试C. 晶圆加工D. 封装测试二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、以下哪些是半导体制造过程中的关键工艺步骤？（）A. 光刻B. 沉积C. 刻蚀D. 化学气相沉积E. 离子注入2、以下哪些是影响芯片性能的关键因素？（）A. 电路设计B. 材料选择C. 制造工艺D. 封装技术E. 电源电压3、以下哪些是半导体制造过程中的关键工艺步骤？A. 光刻B. 溅射C. 化学气相沉积D. 离子注入E. 硅片切割4、以下哪些是影响半导体器件性能的主要因素？A. 杂质浓度B. 静电放电C. 温度D. 电压E. 射线辐照5、以下哪些是半导体制造过程中常见的工艺步骤？A. 光刻B. 化学气相沉积（CVD）C. 离子注入D. 硅片切割E. 激光打标6、在芯片设计过程中，以下哪些工具或方法有助于提高设计效率？A. 逻辑综合B. 硅基模拟C. 动态仿真D. FPGA原型E. 硅验证7、以下哪些是半导体制造过程中常见的工艺步骤？（）A. 光刻B. 刻蚀C. 化学气相沉积D. 离子注入E. 线宽控制8、以下哪些因素会影响芯片的性能？（）A. 集成度B. 电压C. 温度D. 材料E. 制造工艺9、以下哪些是半导体制造过程中的关键工艺步骤？（）A. 光刻B. 化学气相沉积C. 离子注入D. 晶圆切割E. 热处理 10、以下哪些是影响半导体器件性能的关键参数？（）A. 集电极电压B. 跨导C. 开关速度D. 噪声电压E. 耗散功率三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、半导体制造过程中，光刻是直接在硅片上形成电路图案的关键步骤。

招聘半导体或芯片岗位笔试题及解答(某世界500强集团)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、下列关于半导体材料的描述，错误的是：A、半导体材料在室温下的导电性介于导体和绝缘体之间。

B、常见的半导体材料有硅、锗等。

C、半导体材料的导电性可以通过掺杂来调节。

D、半导体材料在高温下的导电性会降低。

2、在半导体芯片制造过程中，以下哪个步骤是为了提高芯片的集成度？A、光刻B、蚀刻C、离子注入D、化学气相沉积3、以下哪种类型的晶体管是现代半导体器件中应用最为广泛的？A、双极型晶体管（BJT）B、金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）C、隧道晶体管（Tunnel FET）D、光晶体管（Phototransistor）4、在半导体制造过程中，用于去除硅片表面杂质的工艺是？A、光刻（Photolithography）B、蚀刻（Etching）C、离子注入（Ion Implantation）D、化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition）5、在半导体制造过程中，以下哪种设备用于在硅片表面形成绝缘层？A. 离子注入机B. 化学气相沉积（CVD）设备C. 离子束刻蚀机D. 线宽测量仪6、在芯片设计过程中，以下哪个术语描述了晶体管中电子流动的方向？A. 电流B. 电压C. 漏极D. 源极7、以下哪个选项不属于半导体制造过程中的关键步骤？（）A. 光刻B. 化学气相沉积C. 蚀刻D. 钎焊8、以下哪种类型的晶体管在数字电路中应用最为广泛？（）A. 双极型晶体管B. 场效应晶体管C. 双栅场效应晶体管D. 双极型与场效应晶体管的混合结构9、以下哪个选项不属于半导体制造过程中常见的物理气相沉积（PVD）技术？A. 真空蒸发B. 离子束刻蚀C. 化学气相沉积D. 热丝蒸发 10、在半导体制造过程中，以下哪种工艺是为了提高晶圆的表面平整度？A. 光刻B. 化学机械抛光（CMP）C. 离子注入D. 硅片切割二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、以下哪些是半导体制造过程中常见的工艺步骤？（）A、光刻B、蚀刻C、化学气相沉积D、离子注入E、封装2、以下关于芯片设计的描述，正确的是？（）A、芯片设计主要包括逻辑设计、物理设计和验证设计B、逻辑设计关注电路的功能实现，物理设计关注电路的布局和布线C、验证设计确保设计的正确性，通常通过仿真和测试来完成D、芯片设计过程中，设计者需要考虑功耗、性能和面积等因素E、以上都是3、以下哪些是半导体制造过程中的关键工艺步骤？（）A. 光刻B. 化学气相沉积（CVD）C. 离子注入D. 线宽测量E. 晶圆切割4、以下关于半导体材料的描述中，正确的是？（）A. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。

第1篇一、基础知识部分1. 请简述半导体材料的基本概念及其分类。

2. 解释什么是本征半导体、n型半导体和p型半导体，并说明它们之间的区别。

3. 什么是掺杂？为什么掺杂对于半导体的应用至关重要？4. 什么是载流子？请分别说明电子和空穴载流子的性质。

5. 什么是能带？简述价带、导带和禁带的概念。

6. 什么是能级？请解释能级与能带之间的关系。

7. 什么是施主和受主？它们在半导体中的作用是什么？8. 请解释半导体中的电导率是如何受到温度影响的。

9. 什么是霍尔效应？它在半导体中的应用有哪些？10. 什么是PN结？简述PN结的形成过程、特性和应用。

二、器件原理部分1. 请简述晶体管的工作原理，包括NPN和PNP晶体管。

2. 什么是场效应晶体管（FET）？请解释其工作原理和特性。

3. 什么是MOSFET？请说明其结构、工作原理和优缺点。

4. 什么是二极管？请解释二极管的基本特性和应用。

5. 什么是三极管？请说明三极管的基本特性和应用。

6. 什么是整流器？请列举几种常见的整流器类型及其工作原理。

7. 什么是稳压器？请说明稳压器的工作原理和应用。

8. 什么是放大器？请解释放大器的基本特性和应用。

9. 什么是滤波器？请列举几种常见的滤波器类型及其工作原理。

10. 什么是振荡器？请解释振荡器的基本特性和应用。

三、电路设计部分1. 请简述半导体电路设计的基本流程。

2. 什么是模拟电路和数字电路？请分别说明它们的特点。

3. 什么是电路仿真？请列举几种常见的电路仿真软件。

4. 什么是版图设计？请说明版图设计的基本流程和注意事项。

5. 什么是集成电路封装？请列举几种常见的集成电路封装类型。

6. 什么是测试与验证？请说明测试与验证在半导体电路设计中的重要性。

7. 什么是电路优化？请列举几种常见的电路优化方法。

8. 什么是电源设计？请说明电源设计的基本原则和注意事项。

9. 什么是信号完整性？请解释信号完整性对电路设计的影响。

10. 什么是电磁兼容性？请说明电磁兼容性在电路设计中的重要性。

半导体材料半导体材料中比较传统的则是硅，在自然中含量很丰富。

在地壳中占27.7%，仅次于氧。

硅的物理性质为：晶体的硅是银灰色、具有金属光泽和金刚石结构的原子晶体、硬而脆、熔点为1420摄氏度、沸点为2600摄氏度，密度为2.33克/立方厘米。

硅的化学性质：在常温下很稳定，在高温下比较活泼，能与氧、水反应生成二氧化硅：Si+2H2O======SiO2+2H2↑(900~1200℃)Si+O2======= SiO2 （1050~1150℃）8 Si +2N2====== Si2N4 (1400℃)Si+4HCl=======SiCl4+ 2H2↑(1300℃左右) 外延工艺中就是用此反应在外延前对硅进行抛光。

将干燥的氯化氢气体通入外延炉的反应管内的硅片作用，使硅片表面受到均匀而轻微的腐蚀，以除去表面的损伤层而达到抛光的目的。

这种方法称氯化氢气象抛光法。

通常条件下，硅对硝酸、硫酸以及盐酸都是稳定的，和氢氟酸也不反应。

但硅和硝酸、氢氟酸的混合液却起作用，反应式如下：Si+4HNO3==SiO2+2H2O+4NO2↑SiO2 +6HF==H2[SiF6] +2H2O上述反应，首先是硝酸将硅氧化成二氧化硅，二氧化硅进一步和氢氟酸作用生成易溶于水的络合物—六氟硅酸，从而使硅溶解。

所以工艺中常用这种混合液作为硅的腐蚀液。

常温下，硅和碱反应，生成硅酸盐并放出氢气：Si+2NaOH+ H2O==NaSiO3+2H2↑高纯硅的制备化学原理矿物和岩石的主要元素，在自然界中以化合物状态存在，常见的有石英石（即SiO2）和其它各种硅酸盐。

电子工业中所用的硅单晶材料是纯度很高的硅.因此制备的工艺很复杂。

（1）制备一般首先由硅石（SiO2）制得工业硅（粗硅），再制成高纯的多晶硅，最后拉制成半导体材料硅单晶。

工业上是用硅石和焦炭以一定比例混合，在电炉中加热至1600~1800℃而制得纯度为95%~99%的粗硅，其反应如下：SiO2+2C=Si+2CO粗硅中一般含有铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质，这些杂质多以硅化构成硅酸盐的形式存在，为了进一步提高工业粗硅的纯度，可采用酸浸洗法，使杂质大部分溶解（有少数的碳化硅不溶）。

半导体物理器件原理（期末试题大纲）指导老师：陈建萍一、简答题（共6题，每题4分）。

代表试卷已出的题目1、耗尽区：半导体内部净正电荷与净负电荷区域，因为它不存在任何可动的电荷,为耗尽区（空间电荷区的另一种称呼）。

2、势垒电容：由于耗尽区内的正负电荷在空间上分离而具有的电容充放电效应，即反偏Fpn结的电容。

3、Pn结击穿：在特定的反偏电压下,反偏电流迅速增大的现象。

、欧姆接触：金属半导体接触电阻很低,且在结两边都能形成电流的接触.5、饱和电压：栅结耗尽层在漏端刚好夹断时所加的漏源电压。

、阈值电压：达到阈值反型点所需的栅压。

、基区宽度调制效应：随C-E结电压或C-B结电压的变化，中性基区宽度的变化。

8、截止频率:共发射极电流增益的幅值为1时的频率。

9、厄利效应:基带宽度调制的另一种称呼(晶体管有效基区宽度随集电结偏置电压的变化而变化的一种现象）10、隧道效应：粒子穿透薄层势垒的量子力学现象。

11、爱因斯坦关系：扩散系数和迁移率的关系:12、扩散电容：正偏pn结内由于少子的存储效应而形成的电容.、空间电荷区:冶金结两侧由于n区内施主电离和p区内受主电离而形成的带净正电荷与净负电荷的区域.14、单边突变结:冶金结的一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的pn结。

15、界面态：氧化层—-半导体界面处禁带宽度中允许的电子能态。

16、平带电压:平带条件发生时所加的栅压,此时在氧化层下面的半导体中没有空间电荷区。

17、阈值反型点：反型电荷密度等于掺杂浓度时的情形.18、表面散射:当载流子在源极和源漏极漂移时,氧化层--半导体界面处载流子的电场吸引作用和库伦排斥作用.19、雪崩击穿：由雪崩倍增效应引起的反向电流的急剧增大，称为雪崩击穿.20、内建电场：n区和p区的净正电荷和负电荷在冶金结附近感生出的电场叫内建电场，方向由正电荷区指向负电荷区，就是由n区指向p区。

21、齐纳击穿：在重掺杂pn结内,反偏条件下结两侧的导带与价带离得非常近，以至于电子可以由p区的价带直接隧穿到n区的导带的现象。

第一章、半导体器件（附答案）一、选择题1．PN 结加正向电压时，空间电荷区将 ________A. 变窄 B 。

基本不变 C 。

变宽2．设二极管的端电压为 u ，则二极管的电流方程是 ________A 。

B. C.3．稳压管的稳压是其工作在 ________A. 正向导通B. 反向截止C. 反向击穿区4．V U GS 0=时，能够工作在恒流区的场效应管有 ________A. 结型场效应管B. 增强型 MOS 管 C 。

耗尽型 MOS 管5．对PN 结增加反向电压时，参与导电的是 ________A 。

多数载流子 B. 少数载流子 C. 既有多数载流子又有少数载流子6．当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____A. 增加B. 减少 C 。

不变7．用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻,两次测量结果 ______A. 相同B. 第一次测量植比第二次大 C 。

第一次测量植比第二次小8．面接触型二极管适用于 ____A. 高频检波电路B. 工频整流电路9．下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是： ____A. 2CZ11B. 2CP10 C 。

2CW11 D.2AP610．当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=.若其他参数不变，当温度上升到40℃，则D U 的大小将 ____A. 等于 0。

7V B 。

大于 0。

7V C 。

小于 0。

7V11．当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来，可组成的稳压值有 _____ A 。

两种 B. 三种 C 。

四种12．在图中，稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ，且工作在稳压状态,由此可知输出电压O U 为 _____A. 6VB. 7VC. 0V D 。

1V13．将一只稳压管和一只普通二极管串联后，可得到的稳压值是（ ）A 。