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1、-半导体物理学试题及答案半导体物理学试题及答案(一)一、 选择题1、 如果半导体中电子浓度等于空穴浓度，则该半导体以( A )导电为主;如果半导体中电子浓度大于空穴浓度，则该半导体以( E )导电为主;如果半导体中电子浓度小于空穴浓度，则该半导体以( C )导电为主。A、本征 B、受主 C、空穴 D、施主 E、电子2、 受主杂质电离后向半导体提供( B )，施主杂质电离后向半导体提供( C )，本征激发向半导体提供( A )。A、 电子和空穴 B、 空穴 C、 电子3、 电子是带( B )电的( E );空穴是带( A )电的( D )粒子。A、正 B、负 C、零 D、准粒子 E、粒子4、 当
2、Au掺入Si中时，它是( B )能级，在半导体中起的是( D )的作用;当B掺入Si中时，它是( C )能级，在半导体中起的是( A )的作用。A、受主 B、深 C、浅 D、复合中心 E、陷阱5、 MIS结构发生多子积累时，表面的导电类型与体材料的类型( A )。A、 相同 B、 不同 C、 无关6、 杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中，当温度升高时，电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是( B )。A、变大，变小 ;B、变小，变大;C、变小，变小; D、变大，变大。7、 砷有效的陷阱中心位置(B )A、 靠近禁带中央 B、 靠近费米能级8、 在热力学温度零度时，能量比E
3、F小的量子态被电子占据的概率为( D )，当温度大于热力学温度零度时，能量比EF小的量子态被电子占据的概率为( A )。A、 大于1/2 B、 小于1/2 C、 等于1/2 D、 等于1 E、 等于09、 如图所示的P型半导体MIS结构的C-V特性图中，AB段代表( A)，CD段代表( B )。A、 多子积累 B、 多子耗尽C、 少子反型 D、 平带状态10、 金属和半导体接触分为：( B )。A、 整流的肖特基接触和整流的欧姆接触B、 整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触C、 非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触D、 非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触11、 一块半导体材料，光照在材料中会产生
4、非平衡载流子，若光照忽然停止t?后，其中非平衡载流子将衰减为原来的( A )。A、 1/e B、 1/2 C、 0 D、 2/e12、 载流子在电场作用下的运动为( A )，由于浓度差引起的运动为( B )。A、 漂移运动 B、 扩散运动 C、 热运动13、锗的晶格结构和能带结构分别是( C )。A、 金刚石型和直接禁带型 B、 闪锌矿型和直接禁带型C、 金刚石型和间接禁带型 D、 闪锌矿型和间接禁带型14、非简并半导体是指( A )的半导体。A、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度B、用费米分布计算载流子浓度15、 当半导体材料处于热平衡时，其电子浓度与空穴浓度的乘积为( B)，并且该乘积和(D
5、)有关，而与( C )无关。A、变化量; B、常数; C、杂质浓度和杂质类型; D、禁带宽度和温度半导体物理学试题及答案(二)一、名词解释(本大题共5题 每题4分，共20分)1、 受主能级：通过受主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级。正常情况下，此能级为空穴所占据，这个被受主杂质束缚的空穴的能量状态称为受主能级。2、 直接复合：导带中的电子越过禁带直接跃迁到价带，与价带中的空穴复合，这样的复合过程称为直接复合。3、 空穴：当满带顶附近产生P0个空态时，其余大量电子在外电场作用下所产生的电流，可等效为P0个具有正电荷q和正有效质量mp，速度为v(k)的准经典粒子所产生的电流，这样的准经典粒子称为空
6、穴。4、 过剩载流子：在光注入、电注入、高能辐射注入等条件下，半导体材料中会产生高于热平衡时浓度的电子和空穴，超过热平衡浓度的电子n=n-n0和空穴p=p-p0称为过剩载流子。5、费米能级、化学势答：费米能级与化学势：费米能级表示等系统处于热平衡状态，也不对外做功的情况下，系统中增加一个电子所引起系统自由能的变化，等于系统的化学势。处于热平衡的系统有统一的化学势。这时的化学势等于系统的费米能级。费米能级和温度、材料的导电类型杂质含量、能级零点选取有关。费米能级标志了电子填充能级水平。费米能级位置越高，说明较多的能量较高的量子态上有电子。随之温度升高，电子占据能量小于费米能级的量子态的几率下降，
7、而电子占据能量大于费米能级的量子态的几率增大。二、选择题(本大题共5题 每题3分，共15分)1、对于大注入下的直接辐射复合，非平衡载流子的寿命与(D )A、 平衡载流子浓度成正比 B、 非平衡载流子浓度成正比C、 平衡载流子浓度成反比 D、 非平衡载流子浓度成反比2、有3个硅样品，其掺杂情况分别是：含铝110-15cm-3 乙、含硼和磷各110-17cm-3 丙、含镓110-17cm-3室温下，这些样品的电阻率由高到低的顺序是(C )A、甲乙丙 B、 甲丙乙 C、 乙甲丙 D、 丙甲乙3、有效复合中心的能级必靠近( A )A、禁带中部 B、导带 C、价带 D、费米能级4、当一种n型半导体的少子
8、寿命由直接辐射复合决定时，其小注入下的少子寿命正比于(C )A、1/n0 B、1/n C、1/p0 D、1/p5、以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是( D )A、 Si B、 Ge C、 GaAs D、 GaN三、填空：(每空2分，共20分)1)半导体的晶格结构式多种多样的，常见的Ge和Si材料，其原子均通过共价键四面体相互结合，属于 金刚石 结构;与Ge和Si晶格结构类似，两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成 闪锌矿 和 纤锌矿 等两种晶格结构。2)如果电子从价带顶跃迁到导带底时波矢k不发生变化，则具有这种能带结构的半导体称为直接禁带半导体，否则称为间接禁带半导体，那么按这种原则分类，GaAs属于 直接 禁带半导体。3)半导体载流子在输运过程中，会受到各种散射机构的散射，主要散射机构有 晶格振动散射、 电离杂质散射 、中性杂质散射、位错散射、载流子间的散射和等价能谷间散射。4)直接复合和通过禁带内的 复合中心 进行复合。5) 反向偏置pn结，当电压升高到某值时，反向电流急剧增加，这种现象称为pn结击穿，主要的击穿机理有两种： 雪崩 击穿和 隧道 击穿。-第 6 页-