14-15华南农业大学半导体物理期末考试试卷A答案
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华南农业大学期末考试试卷（A 卷）参考答案及评分标准
2014-2015学年 第二学期 考试科目： 半导体物理
一、 单选题（每小题 1 分，本题共 10 分）
1. D 2． C 3． D 4． D 5. C 6. A 7. C 8. D 9. B 10. C 二、 填空题（每空 1 分，本题共 20 分）
三、 简答题（本题共10小题，每小题5分，共 50分） 1. 高登摩尔预言：集成电路的集成度每18个月翻一番。
2. D f n f p q V E E =-（2分），费米能级拉直和势垒区形成D qV 的势垒高度（3分）
3.（1）C 表示平衡费米能级（2分）（2）B 表示电子的准费米能级（2分）（3）D 表示空穴的准费米能级（1分）
4. （1）不可能（2分）（2）空穴的有效质量与电子不同（3分）
5. 强电离区b 、高温本征激发区c （3分，错1处扣2分）、b （2分）
6. （1）GaAs 为阱材料（1分）；（2）形成第一类异质结（1分）；（3）AlGaAs 掺杂类型为N （1分）；（4）调整Al 浓度（2分）
7.（1）霍尔效应：扁长条形材料，其面积最大的一个表面在xy 平面，磁场垂直xy 平面，若在x 向施加电流，则在y 方向产生电场。
（2分）（2）半导体载流子浓度小（3分） 8. 磁场（2分）；斯特恩-盖拉赫实验（3分）
9. 肖特基结是多子器件（1分），PN 结是少子器件（1分）；肖特基结正向导通电压低（1分）；肖特基结反向击穿电压低（1分）；肖特基结反向漏电流大（1分）（反向漏电流概念错无分）
10.E 0真空能级；E c 导带底；E v 价带顶；E F 费米能级；W s 功函数；s χ亲和能（错一处扣1分，扣完为止）
四、计算和证明题（本题共5 小题， 共 20 分）
1． （ 5分）解：原子体积3
4=3
a V r π；原胞总体积为3
=V a （以上2分）
3
34883==0.34=34%a r V V a πη⨯==（3分）
（公式错无分，无百分比扣1分） 2．（ 5分）解：0()()exp()t
p t p τ
∆=∆-（4分）
)(17.210
10ln 20
)()(ln 10
14
0s t p p t μτ==∆∆=（1分） 3． （ 5分）解：无光照时
1419010 1.6101100 1.76n D n nq N q s cm σμμ-==⨯⨯⨯=＝ （2分，结果错扣1分）
光照时
()()141910 1.6101100400n p pq σμμ-∆=∆+=⨯⨯⨯+ 22.2410/cm -=⨯Ω⋅
20 1.76 2.2410 1.784/cm σσσ-=+∆=+⨯=Ω⋅光（2分，结果错扣1分）
结论：小注入时非子对电导率影响不大（1分）
4．（ 5分）证明：
00n
c F p
v F E E k T c E E k T
v n N e p N e
----⎧⎪=⎪⎨⎪=⎪⎩，0000c F F v
E E k T
c E E k T v n N e p N e ----⎧⎪=⎪⎨⎪=⎪⎩（ 2分） 由
0000n n n
c F n F
F c F E E E E k T
k T
c E E k T
c N e e
N e
--
---
==和
0000p v F p
F F F v E E E E k T
k T
v E E k T
v N e p e
p N e
--
---
==
而
00000n n n 1n n n n +∆=≈≈，0000
1p p p p p p p +∆∆=≈>>（ 2分） 所以
00
n n p
p <
即00p
n F F F F E E E E k T
k T
e e
--<即n p F F F F E -E E E <-（1分）。
