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半导体器件物理复习纲要

半导体器件物理复习纲要
半导体器件物理复习纲要

半导体器件物理 试题库

半导体器件试题库 常用单位: 在室温(T = 300K )时,硅本征载流子的浓度为 n i = 1.5×1010/cm 3 电荷的电量q= 1.6×10-19C μn =1350 2cm /V s ? μp =500 2 cm /V s ? ε0=8.854×10-12 F/m 一、半导体物理基础部分 (一)名词解释题 杂质补偿:半导体内同时含有施主杂质和受主杂质时,施主和受主在导电性能上有互相抵消 的作用,通常称为杂质的补偿作用。 非平衡载流子:半导体处于非平衡态时,附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流子浓度, 额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。 迁移率:载流子在单位外电场作用下运动能力的强弱标志,即单位电场下的漂移速度。 晶向: 晶面: (二)填空题 1.根据半导体材料内部原子排列的有序程度,可将固体材料分为 、多晶和 三种。 2.根据杂质原子在半导体晶格中所处位置,可分为 杂质和 杂质两种。 3.点缺陷主要分为 、 和反肖特基缺陷。 4.线缺陷,也称位错,包括 、 两种。 5.根据能带理论,当半导体获得电子时,能带向 弯曲,获得空穴时,能带 向 弯曲。 6.能向半导体基体提供电子的杂质称为 杂质;能向半导体基体提供空穴的杂 质称为 杂质。 7.对于N 型半导体,根据导带低E C 和E F 的相对位置,半导体可分为 、弱简 并和 三种。 8.载流子产生定向运动形成电流的两大动力是 、 。

9.在Si-SiO 2系统中,存在 、固定电荷、 和辐射电离缺陷4种基 本形式的电荷或能态。 10.对于N 型半导体,当掺杂浓度提高时,费米能级分别向 移动;对于P 型半 导体,当温度升高时,费米能级向 移动。 (三)简答题 1.什么是有效质量,引入有效质量的意义何在?有效质量与惯性质量的区别是什么? 2.说明元素半导体Si 、Ge 中主要掺杂杂质及其作用? 3.说明费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的实用范围? 4.什么是杂质的补偿,补偿的意义是什么? (四)问答题 1.说明为什么不同的半导体材料制成的半导体器件或集成电路其最高工作温度各不相同? 要获得在较高温度下能够正常工作的半导体器件的主要途径是什么? (五)计算题 1.金刚石结构晶胞的晶格常数为a ,计算晶面(100)、(110)的面间距和原子面密度。 2.掺有单一施主杂质的N 型半导体Si ,已知室温下其施主能级D E 与费米能级F E 之差为 1.5B k T ,而测出该样品的电子浓度为 2.0×1016cm -3,由此计算: (a )该样品的离化杂质浓度是多少? (b )该样品的少子浓度是多少? (c )未离化杂质浓度是多少? (d )施主杂质浓度是多少? 3.室温下的Si ,实验测得430 4.510 cm n -=?,153510 cm D N -=?, (a )该半导体是N 型还是P 型的? (b )分别求出其多子浓度和少子浓度。 (c )样品的电导率是多少? (d )计算该样品以本征费米能级i E 为参考的费米能级位置。 4.室温下硅的有效态密度1932.810 cm c N -=?,1931.110 cm v N -=?,0.026 eV B k T =,禁带 宽度 1.12 eV g E =,如果忽略禁带宽度随温度的变化

曹翠红七年级生物上册课程纲要

七年级生物上册课程纲要 一、一般项目 1、学校名称:郑州市二七区马寨一中 2、课程类型:基础型课程 3、设计教师:曹翠红 4、日期:2012.9 5、适用年级:七年级 6、授课课时:35课时 二、具体内容 1、课程目标: (1)课程总目标 通过义务教育阶段生物课程的学习,学生将在以下几方面得到发展: 获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用。 初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力,养成科学思维的习惯。 理解人与自然和谐发展的意义,提高环境保护意识。 初步形成生物学基本观点和科学态度,为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。 (2)课程具体目标 知识 获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、概念、原理和规律的基础知识。 知道生物科学技术在生活、生产和社会发展中的应用及其可能产生的影响。 能力 正确使用显微镜等生物学实验中常用的工具和仪器,具备一定的实验操作能力。 初步具有收集和利用课内外的图文资料及其他信息的能力。 初步学会生物科学探究的一般方法,发展学生提出的问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。在科学探究中发展合作能力、实践能力和创新能力。 初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题。 情感态度与价值观 了解我国的生物资源状况和生物科学技术发展状况,培养爱祖国、爱家乡的情感,增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。

热爱大自然,珍爱生命,理解人与自然和谐发展的意义,提高环境保护意识。 乐于探索生命的奥秘,具有实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新意识。 关注与生物学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识。 逐步养成良好的生活与卫生习惯,确立积极、健康的生活态度。 详细的课程目标如下 1)第一单元生物和生物圈 第一章认识生物: a)观察生物和非生物,比较区别他们的区别; b)举例说明生物具有的共同特征; c)说出调查的一般方法,初步学会调查记录; d)描述身边的生物和他们的生活环境; 2)第二章生物圈是所有生物的家: a)描述生物圈的范围 b)说出生物圈为生物提供的基本条件 c)描述生物对环境的适应和影响 d)说出生态系统的组成 e)描述生态系统中的食物链和食物网 f)认同生态系统的自动调节能力是有限的 g)描述生态系统的类型及特点 h)阐明生物圈是最大的生态系统 i)确立保护生物圈的意识 3)第二单元生物和细胞 第一章观察细胞的结构: a)说明显微镜的构造和作用 b)使用显微镜,观察到清晰的图像 c)认同显微镜的规范操作方法,爱护显微镜 d)学会制作临时装片的基本方法 e)观察自己制作的临时装片,阐明植物细胞的基本结构,练习绘制 植物细胞结构简图 f)阐明人口腔上皮细胞的基本结构,区别动植物细胞的结构的主要 不同点 g)运用制作及观察临时装片的技能 4)第二章细胞的生活: a)说出细胞含有的物质,以及细胞膜具有控制物质进出的功能; 描述细胞质中的线粒体和叶绿体在能量转换方面的作用

半导体器件物理_复习重点

第一章 PN结 1.1 PN结是怎么形成的? 耗尽区:正因为空间电荷区内不存在任何可动的电荷,所以该区也称为耗尽区。 空间电荷边缘存在多子浓度梯度,多数载流子便受到了一个扩散力。在热平衡状态下,电场力与扩散力相互平衡。 p型半导体和n型半导体接触面形成pn结,p区中有大量空穴流向n区并留下负离子,n区中有大量电子流向p区并留下正离子(这部分叫做载流子的扩散),正负离子形成的电场叫做空间电荷区,正离子阻碍电子流走,负离子阻碍空穴流走(这部分叫做载流子的漂移),载流子的扩散与漂移达到动态平衡,所以pn 结不加电压下呈电中性。 1.2 PN结的能带图(平衡和偏压) 无外加偏压,处于热平衡状态下,费米能级处处相等且恒定不变。 1.3 内建电势差计算 N区导带电子试图进入p区导带时遇到了一个势垒,这个势垒称为内建电势差。

1.4 空间电荷区的宽度计算 n d p a x N x N = 1.5 PN 结电容的计算 第二章 PN 结二极管 2.1理想PN 结电流模型是什么? 势垒维持了热平衡。 反偏:n 区相对于p 区电势为正,所以n 区内的费米能级低于p 区内的费米能级,势垒变得更高,阻止了电子与空穴的流动,因此pn 结上基本没有电流流动。 正偏:p 区相对于n 区电势为正,所以p 区内的费米能级低于n 区内的费米能级,势垒变得更低,电场变低了,所以电子与空穴不能分别滞留在n 区与p 区,所以pn 结内就形成了一股由n 区到p 区的电子和p

区到n 区的空穴。电荷的流动在pn 结内形成了一股电流。 过剩少子电子:正偏电压降低了势垒,这样就使得n 区内的多子可以穿过耗尽区而注入到p 区内,注入的电子增加了p 区少子电子的浓度。 2.2 少数载流子分布(边界条件和近似分布) 2.3 理想PN 结电流 ?? ????-??? ??=1exp kT eV J J a s ?? ? ? ? ?+=+= 0020 11p p d n n a i n p n p n p s D N D N en L n eD L p eD J ττ 2.4 PN 结二极管的等效电路(扩散电阻和扩散电容的概念)? 扩散电阻:在二极管外加直流正偏电压,再在直流上加一个小的低频正弦电压,则直流之上就产生了个叠加小信号正弦电流,正弦电压与正弦电流就产生了个增量电阻,即扩散电阻。 扩散电容:在直流电压上加一个很小的交流电压,随着外加正偏电压的改变,穿过空间电荷区注入到n 区内的空穴数量也发生了变化。P 区内的少子电子浓度也经历了同样的过程,n 区内的空穴与p 区内的电子充放电过程产生了电容,即扩散电容。

半导体器件物理试题

1.P-N结雪崩击穿、隧道击穿和热击穿的原理 2.简述晶体管开关的原理 3.简述晶体管4个频率参数的定义并讨论它们之间的大小关系 4.简述弗仑克耳缺陷和肖特基缺陷的特点、共同点和关系 5.以NPN型晶体管为例,试论述晶体管在不同工作模式下基区少数载流子分 布特征及与晶体管输出特性间的关系 6.请阐述MOSFET的基本结构并结合示意图说明在不同外置电压情况下其工 作状态和输出特性 7.叙述非平衡载流子的产生和复合过程,并描述影响非平衡载流子寿命的因素 8.论述在外加直流电压下P-N结势垒的变化、载流子运动以及能带特征 9.试叙述P-N结的形成过程以及P-N结外加电压时其单向导电特征 10.何谓截止频率、特征频率及振荡频率,请叙述共发射极短路电流放大系数与 频率间的关系 11.请叙述晶体管四种工作模式并分析不同模式下基区少数载流子的分布特征 12.请画出P型半导体理想MOS的C-V曲线,并叙述曲线在不同外加电信号作 用下的曲线特征及原因 13.影响MOS的C-V特性的因素有哪些?它们是如何影响C-V曲线的 14.MOS中硅-二氧化硅,二氧化硅层中有哪些影响器件性能的不利因素 15.介绍MIS结构及其特点,并结合能带变化论述理想MIS结构在加不同偏压 时半导体表面特征 16.晶体管具备放大能力须具备哪些条件 17.饱和开关电路和非饱和开关电路的区别(各自有缺点)是什么 18.简述势垒区正负空间电荷区的宽度和该区杂质浓度的关系 19.结合能带图简述绝缘体、半导体及导体的导电能力 20.说明晶体管具有电信号放大能力的条件并画出不同情况下晶体管的输入输 出曲线并描述其特征 21.请画图并叙述晶体管电流放大系数与频率间的关系 22.请画出MOSFET器件工作中的输出特性及转移特性曲线并描述其特征 23.请叙述双极型晶体管和场效应晶体管的工作原理及区别 24.画出CMOS倒相器的工作图并叙述其工作原理 25.提高双极型晶体管功率增益的途径有哪些 26.请描述双极型晶体管大电流特性下的三个效应 27.画出共基极组态下的晶体管输入及输出特性曲线

济南版初中生物上册课程纲要

七年级上册课程纲要 课程名称:初中生物学 课程类型:国家课程 教材来源:义务教育教科书,济南出版社,2012年版 适用年级:初中七年级 课时:57课时(含期中、期末测试及讲评) 一、课程背景 七年级生物上册包括两个单元:第一单元《奇妙的生命现象》和第二单元《多彩的生物世界》,第一单元涉及《标准》中的三个一级主题,分别是“科学探究”,“生物体的结构层次”、“生物和环境”,包含《标准》内容有:生物学的探究方法,生物的生活存依赖一定的环境,细胞是生命活动的基本单位,细胞的分裂、分化形成组织、生物体的结构层次。第二单元涉及《标准》中三个一级主题,分别是“生物多样性”“生物圈中的绿色植物”“动物的运动和行为”。本单元包括的《标准》内容包括生物多样性,绿色植物生活需要水,光合作用和呼吸作用,绿色植物对生物圈有重大作用,动物的运动和行为。 对初中义务教育段七年级学生来说,与小学相比学科增加了,而且生物学是个全新的学科,学生对生物学的认识停留在对生命现象的感知和一些生活经验上,现在不仅要从宏观深入到微观领域去学习,还要学会使用显微镜等生物学研究工具,进行生物实验等。但是七年级学生思维活跃,对新事物充满了好奇,有学习的主动性和积极性.教学过程中要注意积极正确地加以引导。奇妙的生命现象,为学生打开了探索生命世界的大门,学生从现象和结构层面对生命有了初步的认识。多彩的生物世界,让学生比较全面的认识各类生物以及各类生物在生物圈中的作用。在此基础上能更好的进一步学习“生物圈中的人”“物种的延续”“生物与环境”“生命的起源和进化”“生物技术”等内容。 二、课程目标 1.通过观察身边的生物及图片,认识生命现象,知道生物区别于非生物的特征,了解栖息地和生物圈。能概述科学探究的过程和研究方法,学会使用显微镜等生物学研究工具,认同生物圈是所有生物的家园。 2.通过实验、探究、观察与思考等活动,学会制作临时装片,区分动植物细胞结构,认识和理解细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的分裂和分化使生物体表现出由小长大、由简单到复杂的生命现象,认识多细胞生物体的结构层次。提高观察能力、识图能力、动手操作能力等。认同细胞是生物体进行生命活动的基本单位。 3.通过实验、调查活动、分析图片及图文资料能够描述动物、植物、微生物三大类群的主要特征及生活环境,初步感知生物的分类及生物由低等到高等、由水生到陆生、由简单到复杂的进化顺序,能够说明动物的运动依赖于一定的结构,提高采集和制作动植物标本的能力。认同生物体的结构与功能相适应的生命观念。

普通生物学科目研究生考试大纲

普通生物学科目研究生考试大纲 本门课程总分150分,考试时间180分钟 一、考试内容-中国在职研究生招生网官网 本课程包括三部分内容:普通生物学、植物生物学、动物生物学,第一部分为主体,分值在90分左右(主要考查对生物学一般概念、原理的掌握程度,生态学部分不在本课程考查范围之内),后两部分分值各占30分左右(主要考查考生对动植物结构、功能和主要分类群典型特征的掌握程度)。 第一部分普通生物学 (一)绪论:生物界与生物学 1. 生物的特征 2. 生物界是一个多层次的组构系统 3. 把生物界划分为5个界 4. 生物和它的环境形成相互联结的网络 5. 在生物界巨大的多样性中存在着高度的统一性 6. 研究生物学的方法 7. 生物学与现代社会生活的关系 (二)细胞 1.生命的化学基础 1)原子和分子 2)组成细胞的生物大分子 3)糖类 4)脂质 5)蛋白质 6)核酸 2. 细胞结构与细胞通讯 1)细胞的结构 2)真核细胞的结构 3)生物膜——流动镶嵌模型 4)细胞通讯 3. 细胞代谢 1)能与细胞 2)酶

3)物质的跨膜转运 4)细胞呼吸 5)光合作用 5. 细胞的分裂和分化 1)细胞周期与有丝分裂 2)减数分裂将染色体数由2n减为n 3)个体发育中的细胞 (三)动物的形态与功能(重点参阅动物生物学部分) 1. 高等动物的结构与功能 1)动物是由多层次的结构所组成的 2)动物的结构与功能对生存环境的适应 3)动物的外部环境与内部环境 2. 营养与消化 1)营养 2)动物处理食物的过程 3)人的消化系统及其功能 4)脊椎动物消化系统的结构与功能对食物的适应 3. 血液与循环 1)人和动物体内含有大量的水 2)血液的结构与功能 3)哺乳动物的心脏血管系统 4. 气体交换与呼吸 1)人的呼吸系统的结构与功能 2)人体对高山的适应 3)危害身体健康的呼吸系统疾病 5. 内环境的控制 1)体温调节 2)渗透调节与排泄 6. 免疫系统与免疫功能 1)人体对抗感染的非特异性防卫 2)特异性反应(免疫应答) 3)免疫系统的功能异常 7. 内分泌系统与体液调节 1)体液调节的性质

半导体器件物理复习题

半导体器件物理复习题 一. 平衡半导体: 概念题: 1. 平衡半导体的特征(或称谓平衡半导体的定义) 所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体,是指无外界(如电压、电场、磁场或温度梯度等)作用影响的半导体。在这种情况下,材料的所有特性均与时间和温度无关。 2. 本征半导体: 本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。 3. 受主(杂质)原子: 形成P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子(一般为元素周期表中的Ⅲ族元素)。 4. 施主(杂质)原子: 形成N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子(一般为元素周期表中的Ⅴ族元素)。 5. 杂质补偿半导体: 半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。 6. 兼并半导体: 对N 型掺杂的半导体而言,电子浓度大于导带的有效状态密度, 费米能级高于导带底(0F c E E ->);对P 型掺杂的半导体而言,空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶(0F v E E -<)。

7. 有效状态密度: 在导带能量范围( ~c E ∞ )内,对导带量子态密度函数 导带中电子的有效状态密度。 在价带能量范围( ~v E -∞) 内,对价带量子态密度函数 8. 以导带底能量c E 为参考,导带中的平衡电子浓度: 其含义是:导带中的平衡电子浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。 9. 以价带顶能量v E 为参考,价带中的平衡空穴浓度: 其含义是:价带中的平衡空穴浓度等于价带中的有效状态密度乘以能量为价带顶能量时的玻尔兹曼分布函数。 10.

11. 12. 13. 14. 本征费米能级Fi E : 是本征半导体的费米能级;本征半导体费米能级的位置位于禁带 带宽度g c v E E E =-。? 15. 本征载流子浓度i n : 本征半导体内导带中电子浓度等于价带中空穴浓度的浓度 00i n p n ==。硅半导体,在300T K =时,1031.510i n cm -=?。 16. 杂质完全电离状态: 当温度高于某个温度时,掺杂的所有施主杂质失去一个电子成为带正电的电离施主杂质;掺杂的所有受主杂质获得一个电子成为带负电的电离受主杂质,称谓杂质完全电离状态。 17. 束缚态: 在绝对零度时,半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。束缚态时,半导体内的电子、空穴浓度非常小。 18. 本征半导体的能带特征: 本征半导体费米能级的位置位于禁带中央附近,且跟温度有关。如果电子和空穴的有效质量严格相等,那么本征半导体费米能级

七年级下册生物课程纲要

初中七年级生物(下)课程纲要 一、一般项目 1、课程名称:初中七年级生物下课程纲要 2、课程类型:必修课程 3、教学材料:人民教育出版社人教版初中七年级生物下册 4、授课时间:38课时 5、授课教师:市直一初中七年级生物教师徐宁宁 6、授课对象:七年级二班 二、具体内容 1、课程目标: (1)教育目的:获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用。 (2)教育目标:初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力,养成科学思维的习惯;理解人与自然和谐发展的意义,提高环境保护意识。(3)课程目标:初步形成生物学基本观点和科学态度,为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。 (4)教学目标: 1)第一章教学目标: ①概述人类起源于森林古猿,人类是在与自然环境的斗争中逐渐进化来的。 ②概述男性和女性生殖系统的结构,说出它们的功能; ③描述受精过程以及胚胎发育过程。 ④知道青春期的特点说出我国计划生育的目标和具体要求 2)第二章教学目标: ①说出人体需要的主要营养物质。知道主要营养物质的作用和营养物质的食 物来源,了解无机盐和维生素的来源和缺乏症状。 ②描述人体消化系统的组成,了解消化和吸收的概念; ③举例说出什么是合理营养并关注食品安全 3)第三章教学目标: ①描述人体呼吸系统的组成。 ②通过资料分析等概述肺泡与血液的气体交换过程。 ③描述空气质量对人体健康的主要影响。 4)第四章教学目标: ①描述血液的组成成分和各组成部分的主要功能。 ②描述动脉、静脉和毛细血管的结构与功能特点,尝试区分这三种血管以及 血液在这三种血管内流动的情况。 ③描述心脏的结构和功能,概述血液循环的途径,区别动脉血与静脉血 5)第五章教学目标: ①描述人体泌尿系统的组成,概述尿液的形成和排出过程。 ②了解人粪尿无害化处理的几种方式 6)第六章教学目标: ①描述眼球的结构及各主要部分的功能,说出近视的成因及预防的方法。 ②了解耳的结构和功能以及听觉的形成 ③概述反射是人体神经调节的基本方式。

半导体器件物理复习

第一章 1、费米能级和准费米能级 费米能级:不是一个真正的能级,是衡量能级被电子占据的几率的大小的一个标准,具有决定整个系统能量以及载流子分布的重要作用。 准费米能级:是在非平衡状态下的费米能级,对于非平衡半导体,导带和价带间的电子跃迁失去了热平衡,不存在统一费米能级。就导带和价带中的电子讲,各自基本上处于平衡态,之间处于不平衡状态,分布函数对各自仍然是适应的,引入导带和价带费米能级,为局部费米能级,称为“准费米能级”。 2、简并半导体和非简并半导体 简并半导体:费米能级接近导带底(或价带顶),甚至会进入导带(或价带),不能用玻尔兹曼分布,只能用费米分布 非简并半导体:半导体中掺入一定量的杂质时,使费米能级位于导带和价带之间3、空间电荷效应 当注入到空间电荷区中的载流子浓度大于平衡载流子浓度和掺杂浓度时,则注入的载流子决定整个空间电荷和电场分布,这就是空间电荷效应。在轻掺杂半导体中,电离杂质浓度小,更容易出现空间电荷效应,发生在耗尽区外。 4、异质结 指的是两种不同的半导体材料组成的结。 5、量子阱和多量子阱 量子阱:由两个异质结或三层材料形成,中间有最低的E C和最高的E V,对电子和空穴都形成势阱,可在二维系统中限制电子和空穴 当量子阱由厚势垒层彼此隔开时,它们之间没有联系,这种系统叫做多量子阱 6、超晶格 如果势垒层很薄,相邻阱之间的耦合很强,原来分立的能级扩展成能带(微带),能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关,这种结构称为超晶格。 7、量子阱与超晶格的不同点 a.跨越势垒空间的能级是连续的 b.分立的能级展宽为微带 另一种形成量子阱和超晶格的方法是区域掺杂变化 第二章 1、空间电荷区的形成机制 当这两块半导体结合形成p-n结时,由于存在载流子浓度差,导致了空穴从p区到n 区,电子从n区到p区的扩散运动。对于p区,空穴离开后,留下了不可动的带负电的电离受主,这些电离受主,没有正电荷与之保持电中性,所以在p-n结附近p 区一侧出现了一个负电荷区。同理,n区一侧出现了由电离施主构成的正电荷区,这些由电离受主和电离施主形成的区域叫空间电荷区。 2、理想p-n结 理想的电流-电压特性所依据的4个假设: a.突变耗尽层近似 b.玻尔兹曼统计近似成立 c.注入的少数载流子浓度小于平衡多数载流子浓度 d.在耗尽层内不存在产生-复合电流3、肖克莱方程(即理想二极管定律) 总电流之和J=J p+J n=J0[exp(qV kT )?1],其中J0=qD p0n i2 L p N D +qD n n i2 L n N A 肖克莱方程准确描述了在低电流密度下p-n结的电流-电压特性,但也偏离理想情形,原因:a耗尽层载流子的产生和复合b在较小偏压下也可能发生大注入c串联电阻效应d载流子在带隙内两个状态之间的隧穿表面效应 4、p-n结为什么是单向导电 在正向偏压下,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,电流可以顺利通过。在反向偏压下,空穴和电子都向远离界面的方向运动,使空间电荷区变宽,电流不能流过,反向电压增大到一定程度时,反向电流将突然增大,电流会大到将PN结烧毁,表现出pn结具有单向导电性。 5、扩散电容和势垒电容 扩散电容:p-n结正向偏置时所表现出的一种微分电容效应 势垒电容:当p-n结外加电压变化时,引起耗尽层的电荷量随外加电压而增多或减少,耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容。 6、击穿的机制 击穿仅发生在反向偏置下 a.热击穿:在高反向电压下,反向电流引起热损耗导致结温增加,结温反过来又增加了反向电流,导致了击穿 b.隧穿:在强电场下,由隧道击穿,使电子从价带越过禁带到达导带所引起的一种击穿现象 c.雪崩倍增:当p-n结加的反向电压增加时,电子和空穴获得更大的能量,不断发生碰撞,产生电子空穴对。新的载流子在电场的作用下碰撞又产生新的电子空穴对,使得载流子数量雪崩式的增加,流过p-n结的电流急剧增加,导致了击穿 6、同型异质结和反型异质结 同型异质结:两种不同的半导体材料组成的结,导电类型相同 异型异质结:两种不同的半导体材料组成的结,导电类型不同 8、异质结与常规的p-n结相比的优势 异质结注入率除了与掺杂比有关外,还和带隙差成指数关系,这点在双极晶体管的设计中非常关键,因为双极晶体管的注入比与电流增益有直接的关系,异质结双极晶体管(HBT)运用宽带隙半导体材料作为发射区以减小基极电流 第三章 1、肖特基二极管 肖特基二极管是一种导通电压降较低,允许高速切换的二极管,是利用肖特基势垒特性而产生的电子元件,一般为0.3V左右,且具有更好的高频特性 优点:其结构给出了近似理想的正向I-V曲线,其反向恢复时间很短,饱和时间大为减少,开关频率高。正向压降低,工作在0.235V 缺点:其反向击穿电压较低及方向漏电流偏大 2、肖特基二极管和普通二极管相比 优:开关频率高,正向电压降低缺:击穿电压低,反向电流大 3、欧姆接触 欧姆接触定义为其接触电阻可以忽略的金属-半导体接触 它不产生明显的附近阻抗,而且不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变,重掺杂的p-n结可以产生显著的隧道电流,金属和半导体接触时,如果半导体掺杂浓度很高,则势垒区宽度变得很薄,电子也要通过隧道效应贯穿势垒产生相当大的隧道流,甚至超过热电子发射电流而成为电流的主要成分。当隧道电流占主导地位时,它的接触电阻可以很小,可以用作欧姆接触。 制造欧姆接触的技术:a.建立一个更重掺杂的表面层 b.加入一个异质结,附加一个小带隙层材料、同种类型半导体的高掺杂区 4、整流接触 肖特基势垒是指具有整流特性的金属-半导体接触面(形成阻挡层),如同二极管具有整流特性。肖特基势垒相较于PN接面最大的区别在于具有较低的接面电压,以及在金属端具有相当薄的耗尽层宽度。 5、区别金属-半导体接触的电流输运主要依靠多子,而p-n结主要依靠少数载流子完成电流输运 第四章 1、MIS的表面电场效应 当VG=0时,理想半导体的能带不发生弯曲,即平带状态,在外加电场作用下,在半导体表面层发生的物理现象,主要在载流子的输运性质的改变。表面势及空间电荷区的分布随电压VG而变化。归纳为三种情况:积累,耗尽,反型。对于p型半导体 多子积累:当金属板加负电压时,半导体表面附近价带顶向上弯曲并接近于费米能级,对理想的MIS电容,无电流流过,所以费米能级保持水平。因为载流子浓度与能量差呈指数关系,能带向上弯曲使得多数载流子(空穴)在表面积累 耗尽:当施加小的正电压时,能带向下弯曲,多数载流子耗尽 反型:施加更大的正电压,能带更向下弯曲,以致本征费米能级和费米能级在表面附近相交,此时表面的电子(少数载流子)数大于空穴数,表面反型 2、解释MIS的C-V曲线图 高低频的差异是因为少数载流子的积累 a.低频时,左侧为空穴积累时的情形,有大的半导体微分电容,总电容接近于绝缘体电容;当负电压降为零时,为平带状态;进一步提高正向电压,耗尽区继续扩展,可将其看作是与绝缘体串联的、位于半导体表面附近的介质层,这将导致总电容下降,电容在达到一个最小值后,随电子反型层在表面处的形成再次上升,强反型时,电荷的增量不再位于耗尽层的边界处,而是在半导体表面出现了反型层导致了大的电容。 b.高频时,强反型层在φs≈2φB处开始,一旦强反型发生。耗尽层宽度达到最大,当能带弯曲足够大,使得φs=2φB时,反型层就有效的屏蔽了电场向半导体内的进一步渗透,即使是变化缓慢的静态电压在表面反型层引发附加电荷,高频小信号对于少数载流子而言变化也是很快的。增量电荷出现在耗尽层的边缘上 第五章 1、三种接法共基、共射、共集 2、四种工作状态 放大:发射极正偏,集电极反偏饱和:都正偏 截止:都反偏发向:发射极反偏,集电极正偏 3、Kirk效应(基区展宽效应) 在大电流状态下,BJT的有效基区随电流密度增加而展宽,准中性基区扩展进入集电区的现象,称为Kirk效应 产生有效基区扩展效应的机构主要是大电流时集电结N?侧耗尽区中可移动电荷中和离化的杂质中心电荷导致空间电荷区朝向远离发射结方向推移。 4、厄尔利效应(基区宽度调制效应) 当双极性晶体管(BJT)的集电极-发射极电压VCE改变,基极-集电极耗尽宽度WB-C(耗尽区大小)也会跟着改变。此变化称为厄利效应 5、发射区禁带宽度变窄 在重掺杂情况下,杂质能级扩展为杂质能带,当杂质能带进入了导带或价带,并相连在一起,就形成了新的简并能带,使能带的状态密度发生变化,简并能带的尾部伸入禁带,导致禁带宽度减小,这种现象称为禁带变窄效应。

施敏 半导体器件物理英文版 第一章习题

施敏 半导体器件物理英文版 第一章习题 1. (a )求用完全相同的硬球填满金刚石晶格常规单位元胞的最大体积分数。 (b )求硅中(111)平面内在300K 温度下的每平方厘米的原子数。 2. 计算四面体的键角,即,四个键的任意一对键对之间的夹角。(提示:绘出四 个等长度的向量作为键。四个向量和必须等于多少?沿这些向量之一的方向 取这些向量的合成。) 3. 对于面心立方,常规的晶胞体积是a 3,求具有三个基矢:(0,0,0→a/2,0,a/2), (0,0,0→a/2,a/2,0),和(0,0,0→0,a/2,a/2)的fcc 元胞的体积。 4. (a )推导金刚石晶格的键长d 以晶格常数a 的表达式。 (b )在硅晶体中,如果与某平面沿三个笛卡尔坐标的截距是10.86A ,16.29A , 和21.72A ,求该平面的密勒指数。 5. 指出(a )倒晶格的每一个矢量与正晶格的一组平面正交,以及 (b )倒晶格的单位晶胞的体积反比于正晶格单位晶胞的体积。 6. 指出具有晶格常数a 的体心立方(bcc )的倒晶格是具有立方晶格边为4π/a 的面心立方(fcc )晶格。[提示:用bcc 矢量组的对称性: )(2x z y a a -+=,)(2y x z a b -+=,)(2 z y x a c -+= 这里a 是常规元胞的晶格常数,而x ,y ,z 是fcc 笛卡尔坐标的单位矢量: )(2z y a a +=,)(2x z a b +=,)(2 y x a c +=。] 7. 靠近导带最小值处的能量可表达为 .2*2*2*22 ???? ??++=z z y y x x m k m k m k E 在Si 中沿[100]有6个雪茄形状的极小值。如果能量椭球轴的比例为5:1是常数,求纵向有效质量m*l 与横向有效质量m*t 的比值。 8. 在半导体的导带中,有一个较低的能谷在布里渊区的中心,和6个较高的能 谷在沿[100] 布里渊区的边界,如果对于较低能谷的有效质量是0.1m0而对 于较高能谷的有效质量是1.0m0,求较高能谷对较低能谷态密度的比值。 9. 推导由式(14)给出的导带中的态密度表达式。(提示:驻波波长λ与半导体

生物学八年级上册课程纲要

《生物学》八年级上册课程纲要 一、一般项目: (一)课程类型:全日制义务教育课程 (二)教学材料:人民教育出版社2001年12月第一版 (三)授课时间:20周 (四)授课教师:张晓云 (五)授课对象:八年级1~4班 二、课程元素: (一)学情分析 八年级学生通过前四个单元的学习,已经对生物圈中各类群生物的形态、结构、功能及其与环境的关系有了大致的了解,已经具备了一定的生物学知识和一定的理论和技能。因此,在此基础上开展本学期的教学活动较为容易。 (二)教材分析 本学期教学内容共分为两个单元,分别为生物圈中的其他生物及生物的多样性及其保护,内容较多,探究和演示实验也较多,增加了生物课堂的趣味性和探索性。 (三)课程目标 通过本学期的学习,学生将能够: 1.认识动物都有与各自环境和生活习性相适应的形态结构特点。根据这些形态结构特点,可以将动物分为不同的类群;理解动物的运动依赖于一定的结构基础;通过分析动物的行为,区别动物的先天性行为和学习行为,并且理解动物的先天性行为是由遗传基础决定的,而动物的学习行为是在生活过程中习得的。通过了解细菌和真菌相似的营养方式,不同的结构和繁殖方式,从而认识细菌和真菌的特征。

2.了解我国特有的珍稀动植物;理解生物多样性的三个层次的相互关系;认识生物多样性面临的威胁及其原因,了解保护生物多样性的方法和措施。通过尝试对植物和动物进行分类,体验科学分类的基本方法;运用角色扮演活动,发展解决实际问题的决策能力;参与保护生物多样性的活动,培养参与意识和实践能力。 3.通过观察、调查、收集、实验、模拟、角色扮演等方法,体验科学探究活动,在活动中提高动手操作能力,发展创新能力和实践能力;通过讨论和开放性练习题培养发散思维的能力;形成爱护动物的情感,提高保护动物栖息环境的意识,学会用辩证的观点看待动物、细菌和真菌在自然界的作用以及与人类的关系,建立生物与环境和谐统一的观点;认识生物科学与技术对人类生活和社会发展的作用;形成爱护生物、关爱生命的情感,以及保护生态环境的意识。 (四)课程内容与课时安排 第五单元生物圈中的其他生物 第一章各种环境中的动物 第一节水中生活的动物第1、2课时 第二节陆地生活的动物第3、4、5课时 第三节空中飞行的动物第6、7课时 第二章动物的运动和行为 第一节动物的运动第8课时 第二节先天性行为和学习行为第9、10课时 第三节社会行为第11、12课时 第三章动物在生物圈中的作用 第一节动物在自然界中的作用第13课时 第二节动物与人类生活的关系第14课时 复习第一、二、三章第15、16课时 第四章分布广泛的细菌和真菌 第一节细菌和真菌的分布第17、18课时 第二节细菌第19课时 第三节真菌第20课时

南京信息工程大学2020考研大纲:820普通物理学(光学)

南京信息工程大学2020考研大纲:820普通物理 学(光学) 考研大纲频道为大家提供南京信息工程大学2019考研大纲:820普通物理学(光学),一起来看看吧!更多考研资讯请关注我们网站的更新! 南京信息工程大学2019考研大纲:820普通物理学(光学) 科目代码:820 科目名称:普通物理学(光学) 第一部分:大纲内容 《普通物理学(光学)》大纲主要包括《普通物理学》中的光学部分,主要内容涉及到《普通物理学》或《大学物理》教材中的“光学”部分,主要包括几何光学、波动光学、信息与偏振光学和波与粒子四个方面的内容。 一、几何光学 1、几何光学中的基本定律和原理 主要包括光的反射定律、折射定律、全反射和光的可逆性原理。 2、光在球面上的折射 主要包括球面折射公式、高斯公式、球面折射成像的作图法和球面折射的横向放大率。 3、薄透镜 主要包括薄透镜的基本概念,薄透镜成像公式和放大镜及其放大倍率的计算。 二、波动光学

1、光波及其相干条件 主要包括光波和光程的概念,光的相干条件和获得相干光的方法。 2、分波前干涉 主要包括杨氏双缝干涉的基本原理及其应用。 3、分振幅干涉 主要包括薄膜干涉的基本原理及其应用,迈克尔逊干涉的基本原理及其应用。 4、惠更斯-菲涅尔原理 主要包括惠更斯-菲涅尔原理和衍射现象的分类及其条件。 5、夫琅禾费衍射 主要包括单缝的夫琅禾费衍射衍射条件及其特征,圆孔的的夫琅禾费衍射衍射条件及其特征。 6、衍射光栅 主要包括光栅常数、谱线缺级和衍射光栅的应用。 7、衍射规律的应用 主要包括光学系统分辨本领的分析,X射线在晶体中的衍射。 三、偏振光学 1、偏振光学 主要包括自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光的概念,偏振光的获得和检测,旋光现象,磁致旋光效应、原理 及其应用,电光效应、原理及其应用,光的吸收及其应用,光的色 散及其应用和光的散射及其应用。 四、波与粒子 1、黑体辐射

济南版七下生物备课组课程纲要

七年级下册生物课程纲要 一般项目: 1、学校名称:枣庄四十中 2、课程类型:基础型课程 3、设计教师:陈力萌 4、日期:2019.9.27 5、适用年级:七年级 6、授课课时:32课时 7、教学材料:济南出版社 课程元素: 一、课程目标 (一)、课程总目标:通过本学期的学习,你将能够: 了解人体的各种生命活动的大致过程及相关的结构基础;了解人的各种生命活动都直接或间接地与生物圈或生活环境密切关联着,而人类的活动对生物圈又有着十分重要的影响。 通过观察与思考、探究、实验和资料分析等活动,加深体验科学探究的一般过程,进一步提高提出问题、作出假设、制定并实施探究计划、记录和分析探究结果等技能和发展科学探究的能力。 认同科学研究是一个不断发展的过程,人们在研究的过程中,不断有新的发现和新的观点出现。启迪学生进一步养成勤于思考、乐于探索、勇于实践的学习习惯;进一步形成保护生物圈的意识和人与自然和谐发展的观念,并规范自己的行为,积极参与环境保护的活动。 (二)、各章节目标: 1)第一章教学目标: ①说;出人体需要的主要营养物质。知道主要营养物质的作用和营养物质的食物来源,了解无机盐 和维生素的来源和缺乏症状。 ②描述人体消化系统的组成,了解消化和吸收的概念; ③举例说出什么是合理营养并关注食品安全 2)第二章教学目标: ①描述人体呼吸系统的组成。 ②通过资料分析等概述肺泡与血液的气体交换过程。 ③描述空气质量对人体健康的主要影响。 3)第三章教学目标: ①描述血液的组成成分和各组成部分的主要功能。 ②描述动脉、静脉和毛细血管的结构与功能特点,尝试区分这三种血管以及血液在这三种血管内 流动的情况。

中国科学院大学 考研《普通物理(甲)》考试大纲

中国科学院大学考研《普通物理(甲)》 考试大纲 一、考试科目基本要求及适用范围概述 本《普通物理(甲)》考试大纲适用于中国科学院大学理科类的硕士研究生入学考试。普通物理是大部分专业设定的一门重要基础理论课,要求考生对其中的基本概念有深入的理解,系统掌握物理学的基本定理和分析方法,具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式 考试采用闭卷笔试形式,考试时间为180分钟,试卷满分150分。 试卷结构:单项选择题、简答题、计算题,其分值约为1:1:3 三、考试内容: 大学理科的《大学物理》或《普通物理》课程的基本内容,包含力学、电学、光学、原子物理、热学等。 四、考试要求: (一) 力学 1. 质点运动学: 熟练掌握和灵活运用:矢径;参考系;运动方程;瞬时速度;瞬时加速度;切向加速度;法向加速度;圆周运动;运动的相对性。 2.质点动力学: 熟练掌握和灵活运用:惯性参照系;牛顿运动定律;功;功率;质点的动能;弹性势能;重力势能;保守力;功能原理;机械能守恒与转化定律;动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。 3.刚体的转动: 熟练掌握和灵活运用:角速度矢量;质心;转动惯量;转动动能;转动定律;力矩;力矩的功;定轴转动中的转动动能定律;角动量和冲量矩;角动量定理;角动量守恒定律。 4.简谐振动和波: 熟练掌握和灵活运用:运动学特征(位移、速度、加速度,简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相);动力学分析;振动方程;旋转矢量表示法;谐振动的能量;谐振动的合成;波的产生与传播;面简谐波波动方程;波的能量、能流密度;波的叠加与干涉;驻波;多普勒效应。 5.狭义相对论基础: 理解并掌握:伽利略变换;经典力学的时空观;狭义相对论的相对性原理;光速不变原理;洛仑兹变换;同时性的相对性;狭义相对论的时空观;狭义相对论的动力学基础;相对论的质能守恒定律。 (二) 电磁学 1. 静电场: 熟练掌握和灵活运用:库仑定律,静电场的电场强度及电势,场强与电势的叠加原理。理解并掌握:高斯定理,环路定理,静电场中导体及电介质问题,电容、静电场能量。 2. 稳恒电流的磁场:

823普通物理考试大纲

硕士研究生招生考试业务课考试大纲 考试科目: 普通物理 科目代码: 823 一、 参考书目: 《普通物理学教程:力学》(第二版),漆安慎,高等教育出版社,2005年 《电磁学》(上、下册)(第二版),赵凯华,高等教育出版社,1985年 或包含以下“考试内容范围”所列内容的任意一套“普通物理”或“大学物理”教科书。 二、考试内容范围: 力学部分: (一)、质点运动学 1、直角坐标系中质点的位置矢量、速度、加速度、运动学方程 2、质点运动的角量描述(即角位置、角速度、角加速度等),自然坐标系中质点的切向和法向加速度 3、掌握已知运动方程()r r t 求)(t v 和)(t a ,已知加速度)(t a 求)(t v ,)(t r 的方法 (二)、质点动力学 1、动量、动量守恒定律、动量定理的应用 2、牛顿运动定律及其应用 3、功的计算,质点和质点系的动能定理 4、保守力和非保守力,重力、弹簧弹力、万有引力的功及其相关的势能 5、势能与保守力的关系,机械能守恒定律及应用 6、关于质点对于某固定点的角动量定理及角动量守恒 (三)、刚体力学 1、刚体定轴转动的运动学方程、角速度、角加速度 2、刚体定轴转动转动惯量的计算。 3、刚体定轴转动时的动能表示式、转动定理、角动量守恒定律及其应用

4、刚体定轴转动与质点平动的组合求解 (四)、振动和波动 1.简谐振动的运动学方程及动力学方程 2.同方向、同频率和同方向不同频率简谐振动的合成 3.波的干涉 (五)、狭义相对论 1、狭义相对论的基本假设及本质含义 电磁学部分 (一)、静电场 1、库仑定律,电场和电场强度 2、高斯定理及应用 3、电势,电场强度与电势的相互关系 4、掌握各种对称性带电体周围的电势与场强的分布规律和计算 5、掌握电容器与电容计算方法及其电能储存,静电场能量的计算。 6、有介质时的高斯定理 (二)、恒磁场 1、磁场,磁感应强度,毕奥--萨伐尔定律 2、掌握磁通量的定义及计算方法,磁场的高斯定理 3、安培环路定理,磁场对载流导线及线圈的作用 4、带电粒子在电场和磁场中的运动 (三)、电磁感应 1、电磁感应的基本定律,动生与感生电动势的计算

完整word版,半导体器件物理复习题完整版

半导体器件物理复习题 一. 平衡半导体: 概念题: 1. 平衡半导体的特征(或称谓平衡半导体的定义) 所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体,是指无外界(如电压、电场、磁场或温度梯度等)作用影响的半导体。在这种情况下,材料的所有特性均与时间和温度无关。 2. 本征半导体: 本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。 3. 受主(杂质)原子: 形成P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子(一般为元素周期表中的Ⅲ族元素)。 4. 施主(杂质)原子: 形成N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子(一般为元素周期表中的Ⅴ族元素)。 5. 杂质补偿半导体: 半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。 6. 兼并半导体: 对N 型掺杂的半导体而言,电子浓度大于导带的有效状态密度, 费米能级高于导带底(0F c E E ->);对P 型掺杂的半导体而言,空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶(0F v E E -<)。 7. 有效状态密度: 穴的有效状态密度。 8. 以导带底能量c E 为参考,导带中的平衡电子浓度:

其含义是:导带中的平衡电子浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。 9. 以价带顶能量v E 为参考,价带中的平衡空穴浓度: 其含义是:价带中的平衡空穴浓度等于价带中的有效状态密度乘以能量为价带顶能量时的玻尔兹曼分布函数。 10. 11. 12. 13. 14. 本征费米能级Fi E : 是本征半导体的费米能级;本征半导体费米能级的位置位于禁带 中央附近, g c v E E E =-。? 15. 本征载流子浓度i n : 本征半导体内导带中电子浓度等于价带中空穴浓度的浓度00i n p n ==。硅半导体,在 300T K =时,1031.510i n cm -=?。 16. 杂质完全电离状态: 当温度高于某个温度时,掺杂的所有施主杂质失去一个电子成为带正电的电离施主杂质;掺杂的所有受主杂质获得一个电子成为带负电的电离受主杂质,称谓杂质完全电离状态。 17. 束缚态: 在绝对零度时,半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。束缚态时,半导体内的电子、空穴浓度非常小。 18. 本征半导体的能带特征:

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