(完整)半导体物理学期末复习试题及答案三,推荐文档
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系别 班次 学号 姓名 .
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
第 1 页 共 9页1一、选择题。
1.电离后向半导体提供空穴的杂质是（ A ），电离后向半导
体提供电子的杂质是（ B ）。
A. 受主杂质 B. 施主杂质 C. 中性杂质
2.在室温下，半导体Si中掺入浓度为的磷杂质后，半导体
314
10
cm
中多数载流子是（ C ），多子浓度为（ D ），费米能
级的位置（ G ）；一段时间后，再一次向半导体中掺入浓度为
的硼杂质，半导体中多数载流子是（ B ），多子
315
101.1
cm
浓度为（ E ），费米能级的位置（ H ）；如果，此时温
度从室温升高至，则杂质半导体费米能级的位置（ I ）。
K550
（已知：室温下，；时，）
310
10
cmn
iK550317
10
cmn
i
A. 电子和空穴 B. 空穴 C. 电子
D. E. F.
314
10
cm315
10
cm315
101.1
cm
G. 高于 H. 低于 I. 等于
iE
iE
iE
3.在室温下，对于n型硅材料，如果掺杂浓度增加，将导致禁带宽
度（ B ），电子浓度和空穴浓度的乘积（ D ），
00pn2
in
功函数（ C ）。如果有光注入的情况下，电子浓度和空穴
浓度的乘积（ E ）。
np2
in
A. 增加 B. 不变 C. 减小
D. 等于 E. 不等于 F. 不确定
in
g
a
r
e
g
o
o
d
f
o
r
s
o
m
e
t
h
i
n系别 班次 学号 姓名 .
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
第 2 页 共 9页24.导带底的电子是( C )。
A. 带正电的有效质量为正的粒子
B. 带正电的有效质量为负的准粒子
C. 带负电的有效质量为正的粒子
D. 带负电的有效质量为负的准粒子
5.P型半导体MIS结构中发生少子反型时，表面的导电类型与体
材料的类型（ B ）。在如图所示MIS结构的C-V特性图中，
代表去强反型的（ G ）。
A. 相同 B. 不同
C. 无关 D. AB段
E. CD段 F. DE段
G. EF和GH段
6.P型半导体发生强反型的条件（ B ）。
A. B.
iA
S
nN
qTk
Vln0
iA
S
nN
qTk
Vln2
0
C. D.
iD
S
nN
qTk
Vln0
iD
S
nN
qTk
Vln2
0
7.由于载流子存在浓度梯度而产生的电流是（ B ）电流，由
于载流子在一定电场力的作用下而产生电流是（ A ）电流。
A. 漂移 B. 扩散 C. 热运动
8.对于掺杂的硅材料，其电阻率与掺杂浓度和温度的关系如图所示，
i
n
g
a
r
e
g
o
o
d
f
o
r
s
o
m
e
t
h
i
n系别 班次 学号 姓名 .
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
第 3 页 共 9页3其中，AB段电阻率随温度升高而下降的原因是（ A ）。
A. 杂质电离和电离杂质散射
B. 本征激发和晶格散射
C. 晶格散射
D. 本征激发
二、判断题。判断下列叙述是否正确，正确的在括号中打
“√”，错误的打“X”。
1.与半导体相比，绝缘体的价带电子激发到导带所需要的能量比半
导体的大。 （ √
）
2.砷化稼是直接能隙半导体，硅和锗是间接能隙半导体。
（ √
）
3.室温下，对于某n型半导体，其费米能级在其本征半导体的费米
能级之下。 （ X
）
4.在热力学温度零度时，能量比小的量子态被电子占据的概率
FE
为100%，如果温度大于热力学温度零度时，能量比小的量子
F
E
系别 班次 学号 姓名 .
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
第 4 页 共 9页4态被电子占据的概率为小于50%。 （ X
）
5.费米分布函数适用于简并的电子系统，波耳兹曼分布函数适用于
非简并的电子系统。 （ √
）
6.将Si掺杂入GaAs中，Si取代Ga则起施主杂质作用，若Si取
代As则起受主杂质作用。 （ √
）
7.无论本征半导体还是杂质半导体，其电子浓度和空穴浓度的乘积
为常数，由温度和禁带宽度决定。 （ √
）
8.一块半导体材料，光照在材料中会产生非平衡载流子，其中非平
衡载流子的寿命为τ。若光照忽然停止，经过τ时间后，非平
衡载流子全部消失。 （ X
）
9.在一定温度下，光照在半导体材料中会产生非平衡载流子，光照
稳定后，由于电子空穴对的产生率与复合率相等，所以称为热平
衡状态，有统一的费米能级。 （ X
）
10.金属和半导体接触分为有整流特性的肖特基接触和非整流的欧姆
接触。 （ √
系别 班次 学号 姓名 .
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
第 5 页 共 9页5）
三、分析题。
1.对于室温下硅材料，假设载流子迁移率分别为，
sVcm
n/13502
，且认为不随掺杂而变化。已知，
sVcm
p/5002
Cq19
106.1
本征载流子浓度，硅的原子密度为，
310
10
cmn
i322
105
cm
，，。
319
10
cmNN
vceVTk026.0
03.5200ln
（1）试计算本征硅的电阻率。
（2）当在本征硅中掺入百万分之一的砷（As）后，设杂质全部
电离，试计算电子浓度和空穴浓度。
（3）画出问题（2）中杂质半导体的能带图，并确定费米能级
相对于的位置。
CE
（4）试计算问题（2）中杂质半导体的电阻率与本征硅的电阻
率的比值。（12分）
解：
（1） ……….（2分）
cm
qn
pniii
5
1038.311
（2）杂质浓度为，由于杂质全
3166322
10510105
cmcmN
D
部电离，所以，。
316
0105
cmN
n
D33
02
0102
cm
nn
pi
系别 班次 学号 姓名 .
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
第 6 页 共 9页6……….（4分）
（3），
TkEE
NnFC
c
00expeVE
nN
TkEE
Cc
CF1378.0ln
00
，所以费米能级在下方处。
CEeV1378.0
……….（2分）
E
c
E
F
E
v
……….（2
分）
（4） ……….（2分）
5
00
1074.2
11
npni
pnin
inn
qnqn
2.室温下，n型硅样品中，掺杂浓度。光均匀照射Si
316
10
cmN
D
样品上，电子-空穴对的产生率为，样品寿命为
1320
1025.1
scm
。计算无光照和有光照的电导率。其中，已知
，s
8Cq19
106.1
，。（8分）
sVcm
n/13502
sVcm
p/5002
解：
室温下，杂质全部电离，
。
DNn
0
无光照：
1
219316
0016.2/1350106.110
cmsVcmCcmqn
n
