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硅材料题库

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一、选择题 1.硅片制备主要工艺流程是__A__。 A.单晶生长→整形→切片→晶片研磨及磨边→蚀刻→抛光→硅片检测→打包 B.单晶生长→切片→整形→晶片研磨及磨边→蚀刻→抛光→硅片检测→打包 C.单晶生长→整形→切片→蚀刻→晶片研磨及磨边→抛光→硅片检测→打包 D.单晶生长→整形→切片→晶片研磨及磨边→抛光→蚀刻→硅片检测→打包 2.下列说法错误的是__A__。 A.调整晶体生长的热系统，使热场的径向温度梯度增大 B.调节拉晶的运行参数，例如对于凸向熔体的界面加快拉速，增加其凝固速度增加利用结晶潜热使界面趋于平坦 C.调整晶体或者坩埚的转速，调整高温液流的增减 D.增大坩埚内径与晶体直径的比值 3、那个不是影响直拉单晶硅的电阻率均匀性的因素（ D ） A、分凝 B、蒸发 C、坩埚污染 D、损坏 4、半导体材料的电阻率与载流子浓度有关,同样的掺杂浓度，载流子的迁移率越大，材料的电阻率( C ) A、越高 B、不确定 C 、越低 D、 不变 5、在我国通常称为工业硅或冶金级硅含量在__D___以上。 A 90% B 92% C 95% D 97% 6、下列关于硅的说法不正确的是（ D ） A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D.加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属发生反应 7、关于光生伏特效应叙述中错误的是（ C ） A用能量等于或大于禁带宽度的光子照射p-n结； B p、n区都产生电子—空穴对，产生非平衡载流子； C非平衡载流子不破坏原来的热平衡； D非平衡载流子在内建电场作用下，n区空穴向p区扩散，p区电子向n区扩散； 8、对于临界晶核，即与母相达成平衡，可以稳定存在的晶核来说，下列应该满足的条件是（ B ) （1）、母相压强等于外压强 （2）、三个相的化学势相等 （3）、新相压强大于外压强 （4）、新相压强必须小于外压强 A、（1）、（2）、（4） B、（1）、（2）、（3） C、（4） D、（1）、（2）、（3）、（4） 9、固相晶化是指非晶硅薄膜在一定的保护气中，在（ D ）摄氏度以上 进行常规热处理。 A.300 B.400 C.500 D.600 10、正常凝固是最宽熔区的区域提纯，在进行第一次熔化过后，能不能进入第二次提纯这个阶段（ B ） A、能 B、不能 C、不确定 D、有时可以，有时不可以 11、当晶体生长的较快，内坩埚中杂质量变少，晶体的电阻率____A_____。 A.上升 B.下降 C.不变 D.不确定 12、下列铸造多晶硅的制备方法中，( C )没有坩埚的消耗，降低了成本，同时又可减少杂质污染长度。 A.布里曼法 B.热交换法 C.电磁铸锭法 D.浇铸法 13、在晶体凝固过程中，存在温度梯度的是___B___。 A.上部和边缘部分 B.中部和边缘部分 C.上部和底部 D.底部和边缘部分 14、化学提纯高纯多晶硅的生产方法大多数分为三个步骤，一下正确的是（ B）。 （1）、中间化合物的合成 （2）、中间化合物的分离提纯 （3）、中间化合物被还原或者是分解高纯硅 （4）、中间化合物的去除 A、（1）、（2）、（4） B、（1）、（2）、（3） C、（4） D、（1）、（2）、（3）、（4） 15、面心立方晶格中原子密度最大的晶向是( B ) A[100] B[110] C[111] D[121] 16、单晶硅晶胞常数为0.543nm，（111）晶面的面间距和原子密度为（ C ） A.面间距：0.768nm；面密度：4.748nm-2 B.面间距：0.543nm；面密度：6.783nm-2 C.面间距：0.941nm；面密度：7.801nm-2 D.面间距：0.543nm；面密度：7.801nm-2 17、以下是制备a-SI的方法是（ B ） A.三氯氢硅还原法 B.辉光放电 C硅烷热分解 D.四氯化硅还原法 18、下列与硼氧复合体缺陷无关的是（ D ） A.氧 B.硼 C.温度 D.湿度 19、直拉法生长单晶硅拉晶过程有哪几个主要阶段？（ B ） ①籽晶熔接②引晶和缩颈③等径生长④收晶 A．①② B.①②③④ C.②③④ D.③④ 20、在本征半导体Si和Ge中掺入少量的五价原子（如P、As）时，就形成n型半导体，这种掺入后多余的电子的能级在禁带中紧靠 处。 （ A ） A、空带 B、满带 C、价带 D、导带 21、通常用 来提纯工业级Si生产多晶硅。 （ C ） A、Cl2 B、SiHCl3 C、HCl D、SiCl4 22、下面哪个不是硅片的清洗方法（ D ） A.化学清洗法 B.超声清洗法 C.真空高温清洗法 D.清水清洗法 23、改良西门子法与原来的方法相比，系列哪一项不是增加的内容？（ A ） A.三氯氢硅的合成 B.四氯化硅的氢化工艺 C.还原尾气干法回收系统 D.实现闭路循化 24、下列关于铸造多晶硅的方法叙述中，错误的是( B ) A.布里曼法的特点是坩埚和热源在凝固开始时做相对位移 B.用热交换法时一般在坩埚底部置一热开关，熔化时热开关打开，起加热作用 C.电磁铸锭法是利用电磁感应的冷坩埚来加热熔化硅原料，熔化与凝固可在不同部位进行 D.浇铸法的特点是熔化和结晶在两个不同的坩埚中进行 25、坩埚的污染（引入P型杂质）会使N型单晶尾部的电阻率 ，使P型单晶尾部电阻率 。 ( A ) A、增高 减小 B、减小 增高 C、减小 减小 D、增高 增高 26、提纯三氯氢硅的方法错误的是 ( A ) A、硅烷法 B、络合物法 C、固体吸附法 D、精馏法 27、单晶硅与多晶硅的根本区别是 ( B ) A.纯度 B.原子排列方式 C.导电能力 D.原子结构 28、半导体工业所用的硅单晶（ C ）是用CZ法生长的。 A.70% B.80% C.90% D.60% 29、对于大注入下的直接复合，非平衡载流子的寿命不再是个常数，它与（ C ）。 A.非平衡载流子浓度成正比 ； B.平衡载流子浓度成正比； C.非平衡载流子浓度成反比； D.平衡载流子浓度成反比。 30、一块半导体寿命τ=15µs，光照在材料中会产生非平衡载流子，光照突然停止30µs后，其中非平衡载流子将衰减到原来的（ C ）。 A.1/4 ； B.1/e ； C.1/e2 ； D.1/2

二、填空题 1、高纯度的多晶硅生长单晶硅则基本是以区熔法和直拉法两种物理提纯生长方法为主。 2、电参数的测量是硅材料电学性能测试的重要内容，它主要包括导电型号，电阻率，少子寿命和迁徙率测量。 3、电阻率的测量接触法四探针法，拓展电阻法。 4、在直拉法中掺入杂质的方法有共熔法和投杂法两种。 5、硅胶化学机械抛光是氧化硅胶或者近胶体状溶液进行抛光 6、n0和p0的乘积称为非简并半导体平衡态判据式。 7、在掺金量相同时N型硅比P型硅寿命下降的（更快些\慢些） 8、 单晶硅的原生缺陷是（晶体原生颗粒缺陷） 9、多晶硅的定向凝固，是在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和未凝固体中建立起特定方向的温度梯度。 10、所谓少子寿命是指半导体中非平衡少数载流子平均存在的时间长短 11、影响直拉法单晶电阻率的几个因素有杂质的分凝、蒸发、沾污。 12、控制单晶纵向电阻率均匀性的方法有__变速拉晶法_______和__双坩埚法____。 13、拉掺Sb单晶时，要在氩气氛下控制，原因是_____Sb易挥发_________________。 14、如果硅材料很纯，材料的电阻率错误！未找到引用源。和杂质浓度错误！未找到引用

源。的关系是=1/错误！未找到引用源。e错误！未找到引用源。。 15、太阳能电池发电的原理主要是___半导体光电效应__，硅太阳能电池的基本材料为P型单晶硅，上表面为N+型区，构成一个__PN+_____。 16、不论胚芽的形状如何，要想形成临界晶核，体系的吉布斯自由能的增加必须达到该晶核表面能的____1/3__。 17、 直拉法生长单晶硅的过程有润晶、缩颈、放肩、等径生长、拉光。其中，缩颈的主要目的是排除接触不良引起的多晶和尽量消除____籽晶__内原有位错的延伸。 18、精馏是利用不同组分有不同的___沸点__，在同一温度下各组分具有不同的_蒸汽压___的特点进行分离的。 19、调平固液界面属于控制直拉法生长单晶硅的 横向 电阻率均匀性。 20、单晶硅棒或多晶硅锭制成硅片是一个重要的过程，它对太阳能电池性能和效率有重要的影响。 21、写出生成三氯氢硅的化学方程式：Si+3HCl=SiHCl3+H2 。 22、铸造多晶硅的方法：布里曼法，热交换法，电磁铸锭法，浇铸法。 23、半导体材料的电阻率一方面与 载流子的密度 有关，另一方面又于 载流子的迁移率 有关。 24、在切割、研磨和抛光的过程中，会带来表面损伤层。从而产生无穷多的载流子复合中心，使光生载流子的寿命大大降低，无法被内建电场分离。 25、在直拉法生长单晶硅时横向电阻率均匀性的控制方法是：调平固液界面。 26、使纵向电阻率逐渐降低的效果与使电阻率逐渐升高的效果达到平衡，就会得到纵向电阻率比较均匀的晶体。方法：变速拉晶法，双坩埚法。 27、改良西门子法包括五个主要环节SiHCl3的合成；SiHCl3精馏提纯；SiHCl3的氢还原；尾气的回收；SiCl4的氢化分离 28、总厚度变差TTV是指：____________；翘曲度WARP是指____________。硅片厚度的最大值与最小值之差；硅片的中面与参考面之间的最大距离与最小距离之差 29、非平衡载流子通过 复合效应 而消失， 非平衡载流子的平均生存时间 叫做寿命τ，寿命τ与 复合中心 在 禁带 中的位置密切相关 30、工业中经常在石英坩埚内壁涂覆 SiN 涂层，这样可以减少硅熔体与石英坩埚的直接作用，从而降低氧浓度。 31、当MOSFET器件尺寸缩小时会对其阈值电压VT产生影响，具体地，对于短沟道器件对VT的影响为___下降__，对于窄沟道器件对VT的影响为__上升__。 32、原胞的概念：选取最小的重复单元来反映晶格的周期性。 33、PN结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种。

三、简答题 1、简述光生伏特效应。 1）用能量等于或大于禁带宽度的光子照射p-n结； 2）p、n区都产生电子—空穴对，产生非平衡载流子； 3）非平衡载流子破坏原来的热平衡； 4）非平衡载流子在内建电场作用下，n区空穴向p区扩散，p区电子向n区扩散； 5）若p-n结开路，在结的两边积累电子—空穴对,产生开路电压。 2、如何控制直拉法生长单晶硅的电阻率均匀性？ 控制直拉法生长的单晶硅的电阻率均匀性分为控制其纵向电阻率的均匀性和径向电阻的均匀性。 纵向电阻率均匀性的控制：变速拉晶（分别从分凝作用和蒸发作用考虑）、稀释溶质（双坩埚及连续送料CZ技术） 横向电阻率均匀性的控制：调平固液界面 3、简述杂质对硅材料的导电类型、电阻率和少子寿命的影响 4、直流光电导衰退法的优点、缺点和原理 5、晶体调平固液界面的目的和方法 6、以P掺入Si为例，说明说明是施主杂质，施主杂质电离，和N型半导体 四、计算题 1、800g高纯多晶硅拉制电阻率为20～50Ω•cm的N型硅单晶，试拉单晶为P型，头部电阻率为250Ω•cm，应掺入多少电阻率为8×10-3Ω•cm的P-Si合金？已知：坩埚直径13cm，

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半导体复习题(带答案)

半导体复习题(带答案)

半导体物理复习题一、选择题1. 硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（ D ）P1 A. 1 B. 2 C. 4 D. 82．关于本征半导体，下列说法中错误的是（ C ）P65A. 本征半导体的费米能级E F =E i 基本位于禁带中线处B. 本征半导体不含有任何杂质和缺陷C. 本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身D. 本征半导体的电中性条件是qn 0=qp 0 (3．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。

下面表达式中不等于复合率的是（ D ）P130 A.p τΔp B. ()[]dt t Δp d - C. n τΔn D. τ1 4．下面pn 结中不属于突变结的是（ D ）P158、159 A.合金结 B.高表面浓度的浅扩散p +n 结C.高表面浓度的浅扩散n +p 结D. 低表面浓度的深扩散结 5.关于pn 结，下列说法中不正确的是（ C ）P158、160 A. pn 结是结型半导体器件的心脏。

B. pn 结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用。

C.平衡时，pn 结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。

D.所谓平衡pn 结指的是热平衡状态下的pn 结。

、6. 对于小注入下的N 型半导体材料，下列说法中不正确的是（ B ）P128 A. 0n n <<∆ B. 0p p <<∆ C. =∆n p ∆ D. 0n p <<∆7.关于空穴，下列说法不正确的是（ C ）P15A. 空穴带正电荷 B ．空穴具有正的有效质量 C ．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子 D ．半导体中电子空穴共同参与导电8. 关于公式2i np n =，下列说法正确的是（ D ）P66、67A.此公式仅适用于本征半导体材料B. 此公式仅适用于杂质半导体材料C. 此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用 》9. 对于突变结中势垒区宽度D X ，下面说法中错误的是（C ）P177 A. p +n 结中n D x X ≈ B. n +p 结中p D x X ≈ C. D X 与势垒区上总电压D V V -成正比D. D X 与势垒区上总电压D V V -的平方根成正比10. 关于有效质量，下面说法错误的是（D ）P13、14 A. 有效质量概括了半导体内部势场的作用B. 原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小C. 有效质量可正可负D. 电子有效质量就是电子的惯性质量。

半导体器件物理 试题库

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 2cm /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。

无机非金属材料碳硅巩固练习-精选习题(师用)2013.12.13

无机非金属材料碳硅巩固练习-精选习题(师用)2013.12.13

无机非金属材料的主角碳硅巩固练习2013.12.18师用1．硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。

下列物品用到硅单质的是()A．玻璃制品B．石英钟表C．计算机芯片D．光导纤维【解析】制玻璃、石英钟表以及光导纤维的含硅原料为SiO2，故A、B、D三项不合题意；计算机芯片的含硅原料为单质硅。

【答案】C2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④【解析】硅元素在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素。

水晶的主要成分为SiO2，②错误．制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，③错误．【答案】C3．下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()A．都是共价化合物B．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸D．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨【解析】SiO2虽是酸性氧化物，但不能溶于水生成相应的酸。

【答案】C.4．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于6【解析】根据化合物中化合价代数和为0，可计算出x=6，A、D正确；由古瓷“图案让人赏心悦目”，可知颜料性质稳定，不易脱色，B正确。

【答案】C5．继科学家发现C3O2是金星大气成分之后，2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃烧，下列有关C3O2与硫化羰的说法中不正确的是()A．C3O2与CO一样可以在氧气中燃烧生成CO2B．CO、C3O2、CO2是碳的氧化物，但它们不是互为同素异形体C．COS分子中只有一种共价键D．硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2、SO2【解析】从题干信息描述，C3O2中的碳元素不是最高正价，则应该像CO一样可以在氧气中燃烧生成CO2；CO、C3O2、CO2是碳的氧化物，但不是碳元素的单质，故不可能互为同素异形体；硫化羰与二氧化碳的结构相似则分子中应该有碳氧双键和碳硫双键两种共价键；COS在氧气中会燃烧，完全燃烧后的生成物应该是CO2、SO2。

硅工艺 《集成电路制造技术》课程 试题

硅工艺 《集成电路制造技术》课程 试题

一、填空题晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。

2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。

3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。

4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是整型、定向、标识。

5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111）。

6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有确定晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。

7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时，并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径）。

影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。

8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。

9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。

10.晶片需要经过切片、磨片、抛光后，得到所需晶圆。

氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。

11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。

12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。

13．用于热氧化工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。

14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。

15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。

16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（蒸发）、退火和合金。

17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。

18．卧式炉的工艺腔或炉管是对硅片加热的场所，它由平卧的（石英工艺腔）、（加热器）和（石英舟）组成。