习题一
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一.选择题
1. 与绝缘体相比,半导体的价带电子激发到导带所需要的能量( )。
A. 比绝缘体的大 B. 比绝缘体的小 C. 和绝缘体的相同
2. 受主杂质电离后向半导体提供( ),施主杂质电离后向半导体提供( ),本征激发向半导体提供( )。
A. 电子和空穴 B. 空穴 C. 电子
3. 对于一定的N型半导体材料,在温度一定时,减小掺杂浓度,费米能级会( )。
A. 上移 B. 下移 C. 不变
4. 热平衡状态时,P型半导体中电子浓度和空穴浓度的乘积为常数,它和( )有关。
A. 杂质浓度和温度 B. 温度和禁带宽度
C. 杂质浓度和禁带宽度 D. 杂质类型和温度
5. 室温下,半导体Si掺磷的浓度为1014cm-3,同时掺有浓度为1.1×1015cm-3的硼,则电子浓度约为( ),空穴浓度为( ),费米能级为( );将该半导体由室温度升至570K,则多子浓度约为( ),少子浓度为( ),费米能级为( )。(已知:室温下,ni≈1.5×1010cm-3,570K时,ni≈2×1017cm-3)
A、1014cm-3 B、1015cm-3 C、1.1×1015cm-3
D、2.25×105cm-3 E、1.2×1015cm-3 F、2×1017cm-3
G、高于Ei H、低于Ei I、等于Ei
6. 价带顶的空穴是( ),导带底的电子( )。
A.带正电的质量为正的粒子 B.带正电的质量为正的准粒子
C.带正电的质量为负的准粒子 D.带负电的质量为负的准粒
E.带负电的质量为正的粒子 F.带负电的质量为负的粒子
7. 砷化稼的能带结构是( )能隙结构,硅和锗的能带结构是( )能隙结构。
A. 直接 B. 间接
8. 受主杂质电离前( ),电离后带( )。
A. 不带电 B. 带负电 C. 带正电
9. 将Si掺杂入GaAs中,若Si取代Ga则起( )杂质作用,若Si取代As则起( )杂质作用。
A. 施主 B. 受主 C. 陷阱 D. 复合中心
10. 在热力学温度零度时,能量比FE小的量子态被电子占据的概率为( ),当温度大于热力学温度零度时,能量比FE小的量子态被电子占据的概率为( )。
A. 大于1/2 B. 小于1/2 C. 等于1/2 D. 等于1 E. 等于0
二. 证明题
1. 对于某n型半导体,试证明其费米能级在其本征半导体的费米能级之上。即EFn>EFI 。
2. p型半导体的费米能级在n型半导体的费米能级之下。
三. 计算题
1. 三块半导体Si室温下电子浓度分布为,163103430102031.010,1.010,1.010ncmncmncm,(NC=3*1019cm-3,NV=1*1019cm-3,ni=1010cm-3,ln3000=8,
ln1000=6.9)则
(1)、计算三块半导体的空穴浓度
(2)、画出三块半导体的能带图
(3)、计算出三块半导体的费米能级相对与CVEE或的位置
(要求n型半导体求EC-EF,p型半导体求EF-Ev)
2. 在室温下,已知Si中的空穴浓度为0.5 ×1010cm-3,Si的禁带宽度Eg=1.12eV,有效能态密度Nc=Nv= 1019cm-3,kT=0.026eV,试求:
(1)电子的浓度;
(2)费米能级相对于Ec的位置;
(3)判断该半导体是何种导电类型。