2013-半导体物理期中考试试卷-电子科技大学-朱俊
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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。
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。
《半导体物理》期中考试试卷四一、选择题(课程目标一。
每小题1分,共15分)1. 用E c´和E c分别表示导带顶和导带底,E v和E v´分别表示价带顶和价带底。
则导带宽度为()。
A.E c´−E cB. E c´−E vC. E c−E vD. E v´−E v2. 用E c´和E c分别表示导带顶和导带底,E v和E v´分别表示价带顶和价带底。
则禁带宽度为()。
A. E c´−E cB. E c´−E vC. E c−E vD. E v´−E v3. 导带底电子有效质量m n∗()。
A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 不确定4. 价带顶电子有效质量m n∗()。
A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 不确定5. 宽带电子有效质量为m1,窄带电子有效质量为m2,则()。
A. m1>m2B. m1<m2C. m1=m2D. 不确定6. 本征半导体中的空穴一般位于()。
A. 价带顶B. 价带底C. 价带中间D. 禁带中间7. 回旋共振测量半导体中电子有效质量时,要求()。
A. 样品纯度高,测量温度低B. 样品纯度低,测量温度低C. 样品纯度低,测量温度高D. 样品纯度高,测量温度高8. 回旋共振测量n型硅中电子有效质量时,若磁场沿着[100]方向施加,则能观测到()共振吸收峰。
A. 一个B. 两个C. 三个D. 四个9. 在掺杂少量施主杂质磷(浓度为N D)的n型硅中,再掺杂受主杂质硼(浓度为N A),当N A>> N D 时,室温下非简并硅将主要依靠()导电。
A. 电子B. 空穴C. 磷D. 硼10. 非简并GaAs中掺入Si,一定温度下,随着Si的浓度增加,载流子浓度乘积n0p0()。
A. 增加B. 减小C. 恒定D. 不确定11. 非简并GaAs 中掺入Si ,由于Si 的双性行为,随着Si 浓度增加,电子浓度将先增加后饱和,那么空穴浓度将( )。
2013-半导体物理期中考试试卷-朱俊………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零壹三至二零壹四学年第一学期期中考试半导体物理课程考试题卷(100分钟)考试形式:闭卷考试日期2013年10 月29日一、选择填空(含多选题)(19×2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、硅的晶体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)≤0………密………封………线………以………内………答………题………无………效……B 、(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、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 -3 7、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8、以长声学波为主要散射机构时,电子的迁移率μn 与温度的( B )。
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 分一、填空题: (共16分,每空1 分)1. 简并半导体一般是 重 掺杂半导体,忽略。
3.5. 在半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质,它们具有 杂质补偿 的作用,在制造各种半导体器件时,往往利用这种作用改变半导体的导电性能。
6. ZnO 是一种宽禁带半导体,真空制备过程中通常会导致材料缺氧形成氧空位,存在氧空位的ZnO 半导体为 N/电子 型半导体。
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,则半导体表面电二、选择题(共15分,每题1 分)1. 如果对半导体进行重掺杂,会出现的现象是 D 。
A. 禁带变宽B. 少子迁移率增大C. 多子浓度减小D.简并化2. 已知室温下Si 的本征载流子浓度为310105.1-⨯=cm n i 。
处于稳态的某掺杂Si 半导体中电子浓度315105.1-⨯=cm n ,空穴浓度为312105.1-⨯=cm p ,则该半导体 A 。
A.存在小注入的非平衡载流子 B. 存在大注入的非平衡载流子 C. 处于热平衡态 D. 是简并半导体3. 下面说法错误的是 D 。
A. 若半导体导带中发现电子的几率为0,则该半导体必定处于绝对零度B. 计算简并半导体载流子浓度时不能用波尔兹曼统计代替费米统计C. 处于低温弱电离区的半导体,其迁移率和电导率都随温度升高而增大D. 半导体中,导带电子都处于导带底E c 能级位置4. 下面说法正确的是 D 。
半导体物理期中考试试题说明:学号后两位能被3整除的做A类题、余数为1的做B类题、余数为2的做C类题。
一、选择填空(含多项选择)A1.热平衡时,非简并半导体中电子浓度与空穴浓度之积为常数,它只与(C D)有关,而与(A B)无关。
A. 杂质浓度B. 杂质类型C. 禁带宽度D. 温度B1.对于一定的n型半导体材料,温度一定时,较少掺杂浓度,将导致E F靠近(D)。
A. E cB. E vC. E gD. E iC1.对于处于饱和区的半导体材料,温度升高将导致禁带宽度(C),多子浓度(B),少子浓度(A)。
A. 变大B. 不变C.变小A2.当施主能级E D与费米能级E F相等时,电离施主的浓度为施主浓度的(C)倍。
A. 1B. 1/2C. 1/3D. 1/4B2.费米分布函数曲线如图,则温度关系为(B)A. T1>T2>T3B.T3>T2>T1 C.无法判定C2.磷掺入硅中起(A),硼掺入硅中起(B),位错缺陷起(AB)作用,当磷和硼杂质同时掺入硅中时,半导体的导电类型为(E)。
A.施主作用B.受主作用C.n型D.p型E.无法判定A3 B3 C3.室温下,半导体Si掺硼的浓度为1014cm-3,同时掺有浓度为1.1×1015cm-3的磷,则电子浓度约为(B),空穴浓度为(D),费米能级(G);将该半导体升温至800K,则多子浓度约为(F),少子浓度为(F),费米能级(I)。
(已知:室温下,n i≈1.5×1010cm-3,800K 时,n i≈2×1017cm-3)A. 1014cm-3B. 1015cm-3C. 1.1×1015cm-3D. 2.25×105cm-3E.1.2×1015cm-3 F. 2×1017cm-3G. 高于Ei H. 低于Ei I. 等于Ei二、分析题A1.分析Ge、Si、砷化镓的能带宽度规律特点,禁带宽度随温度的变化趋势。
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)D 。
A. 禁带变宽B. 少子迁移率增大C. 多子浓度减小D. 简并化2. 已知室温下Si 的本征载流子浓度为310105.1-⨯=cm n i 。
处于稳态的某掺杂Si 半导体中电子浓度315105.1-⨯=cm n ,空穴浓度为312105.1-⨯=cm p ,则该半导体A 。
A. 存在小注入的非平衡载流子 B. 存在大注入的非平衡载流子 C. 处于热平衡态 A 。
A. 本征半导体 B. 杂质半导体 C. 金属导体A. 上升B. 下降C. 不变D.经过一极值后趋近E i9. GaAs 具有微分负电导现象,原因在于在强电场作用下,A 。
A. 载流子发生能谷间散射B. 载流子迁移率增大C. 载流子寿命变大a) 掺入浓度1014 cm -3的P 原子; b) 掺入浓度1015 cm -3的P 原子;c) 掺入浓度2×1014 cm -3的P 原子,浓度为1014 cm -3的B 原子; d) 掺入浓度3×1015 cm -3的P 原子,浓度为2×1015 cm -3的B 原子。
11.12. (子浓度=n i 13. A.01n r d B.1p r d C. pr d ∆1 D.其它A. 半导体表面势B. 平带电压C. 平带电容D. 器件的稳定性15. 不考虑表面态的影响,如需在n 型硅上做欧姆电极,以下四种金属中最适合的是A 。
A. In(W m =3.8eV)B. Cr(W m =4.6eV)C. Au(W m =4.8eV)D.Al(W m =4.2eV)三、问答题(共31分,共四题,6分+10分+10分+5分)(6分)V 曲线为一条直线,结构,测试高频由C -V 曲线的最大值求出氧化层厚度d 0,再结合最小值可以求出掺杂浓度;(4分)方法⑵:霍耳效应。
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……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 A 卷(120分钟)考试形式:闭卷考试日期200 6年1 月13日注:1、本试卷满分70分,平时成绩满分10分,实验成绩满分10分;期中考试成绩10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、多选题:(18分)1.对于一定的p型非简并半导体材料,掺杂浓度降低将导致禁带宽度(),本征流子浓度();A、增加,B、不变,C、减少。
2. 对于一定的n型非简并半导体材料,温度一定时,减少掺杂浓度,将导致()靠近Ei;A、Ec , B、Ev, C、Eg, D、EF3. 热平衡时,半导体中的电子浓度与空穴浓度之积为常数,它只与()有关,而与()无关;A、杂质浓度B、杂质类型C、禁带宽度,D、温度4. 当施主能级ED 与费米能级EF相等时,电离施主的浓度为施主浓度的()倍;A、1,B、1/2,C、1/3,D、1/4。
5. 对于非简并Si单晶样品,温度降低使得其禁带宽度(),其本征载流子浓度()。
A、增加B、不变C、减小6. 影响非简并掺杂半导体器件性能的两种主要载流子的散射机制是():A、位错散射B、晶格振动散射C、中性杂质散射D、电离杂质7. n型和p型两片GaAs晶片是均匀掺杂的,即N D(n型)=N A(p型)》n i。
那么n型晶片的多子浓度()p型晶片的多子浓度。
n型晶片的电阻率()p型晶片。
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……A、等于B、大于C、小于8. 300K下,轻掺杂p型Si变为重掺杂p型Si后其电子迁移率将(),空穴迁移率将()。
A、增加B、不变C、减小9. 描述载流子输运的重要特性时,载流子的迁移率是与()相关的参数,扩散系数是与()相关的参数。
A、扩散运动B、漂移运动C、热运动10. “表面电场效应”是指载流子被平行于半导体表面的电场加速的现象。