《半导体物理》期末复习题目
半导体物理试题及答案
半导体物理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,这是由于()。
A. 半导体的原子结构B. 半导体的电子结构C. 半导体的能带结构D. 半导体的晶格结构答案:C2. 在半导体中,电子从价带跃迁到导带需要()。
A. 吸收能量B. 释放能量C. 吸收光子D. 释放光子答案:A3. PN结形成的基础是()。
A. 杂质掺杂B. 温度变化C. 压力变化D. 磁场变化答案:A4. 半导体器件中的载流子主要是指()。
A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 光子答案:C5. 半导体的掺杂浓度越高,其导电性能()。
A. 越好B. 越差C. 不变D. 先变好再变差答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 半导体的导电性能可以通过改变其________来调节。
答案:掺杂浓度2. 半导体的能带结构中,价带和导带之间的能量差称为________。
答案:带隙3. 在半导体中,电子和空穴的复合现象称为________。
答案:复合4. 半导体器件中的二极管具有单向导电性,其导通方向是从________到________。
答案:阳极阴极5. 半导体的PN结在外加正向电压时,其内部电场会________。
答案:减弱三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述半导体的掺杂原理。
答案:半导体的掺杂原理是指通过向半导体材料中掺入少量的杂质元素,改变其电子结构,从而调节其导电性能。
掺入的杂质元素可以是施主杂质(如磷、砷等),它们会向半导体中引入额外的电子,形成N型半导体;也可以是受主杂质(如硼、铝等),它们会在半导体中形成空穴,形成P型半导体。
2. 描述PN结的工作原理。
答案:PN结是由P型半导体和N型半导体结合而成的结构。
在PN结中,P型半导体的空穴会向N型半导体扩散,而N型半导体的电子会向P型半导体扩散。
由于扩散作用,会在PN结的交界面形成一个内建电场,该电场会阻止更多的载流子通过PN结。
半导体物理期末试卷(含部分答案
半导体物理期末试卷(含部分答案半导体物理,考试,复习,试卷一、填空题1.纯净半导体Si中掺错误!未找到引用源。
族元素的杂质,当杂质电离时释放电子。
这种杂质称施主杂质;相应的半导体称N 型半导体。
2.当半导体中载流子浓度的分布不均匀时,载流子将做扩散运动;在半导体存在外加电压情况下,载流子将做漂移运动。
3.nopo=ni2标志着半导体处于平衡状态,当半导体掺入的杂质含量改变时,乘积nopo改变否?不变;当温度变化时,nopo改变否?改变。
4.非平衡载流子通过复合作用而消失,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,对于强p型和强n型材料,小注入时寿命τn为,寿命τp为5.迁移率是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量,扩散系数是反映有浓度梯度时载n爱因斯坦关系式。
6.半导体中的载流子主要受到两种散射,它们分别是电离杂质散射和晶格振动散射。
前者在电离施主或电离受主形成的库伦势场下起主要作用,后者在温度高下起主要作用。
7.半导体中浅能级杂质的主要作用是影响半导体中载流子浓度和导电类型;深能级杂质所起的主要作用对载流子进行复合作用。
8、有3个硅样品,其掺杂情况分别是:甲含铝1015cm-3 乙. 含硼和磷各1017 cm-3 丙含镓1017 cm-3 室温下,这些样品的电阻率由高到低的顺序是乙甲丙。
样品的电子迁移率由高到低的顺序是甲丙乙。
费米能级由高到低的顺序是乙甲丙。
9.对n型半导体,如果以EF和EC的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准,那么EC EF 2k0T为非简并条件;0 EC EF 2k0T为弱简并条件;EC EF 010.当P-N结施加反向偏压增大到某一数值时,反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为PN结击穿,其种类为:雪崩击穿、和齐纳击穿(或隧道击穿)。
11.指出下图各表示的是什么类型半导体?12. 以长声学波为主要散射机构时,电子迁移率μn与温度的-3/2 次方成正比13 半导体中载流子的扩散系数决定于其中的载流子的浓度梯度。
半导体物理期末试卷四参考答案
半导体物理试卷四参考答案及评分标准一、选择题(每小题1分,共15分)二、填空题(每空1分,共10分)1. p A ;N A − p A2. 1/e3. N i T −32⁄4. 1qN D μn ⁄5. r n n (N t −n t );r p pn t6. qN D ;−qN A7. d 2V (x )d 2x =−qN D εr ε0⁄⁄三、简答题(每小题6分,共30分)1. 从实际硅晶体角度和能带角度说明,什么叫本征激发?产生本征激发所需的能量必须符合什么条件? 参考答案:从实际硅晶体角度来说,本征激发就是共价键上的电子被激发成为自由电子的过程。
(2分)从能带角度来说,本征激发就是价带电子被激发成为导带电子的过程。
(2分) 产生本征激发所需的能量必须大于等于带隙宽度。
(2分)2. 以n 型半导体为例,与非简并半导体相比较,简述简并半导体及其特征,包括杂质浓度、费米能级位置、导带中电子服从的统计分布、杂质电离情况、杂质电离能和禁带宽度变化。
参考答案:简并半导体杂质浓度更大。
费米能级与导带底重合甚至进入导带。
导带中电子服从费米分布。
室温情况下杂质不能充分电离。
杂质电离能和禁带宽度都减小。
会出现杂质带导电。
(每要点1分)3. 简述最有效复合中心的特点及其对非平衡载流子寿命的影响。
若有杂质元素硼、铝、磷、砷、金、铜可供选择,在制造硅光电开关器件时,需选择哪些元素进行掺杂,并简要说明原因。
参考答案:最有效复合中心对电子和空穴的俘获系数相等(1分)。
能级位置接近禁带中线(1分)。
最有效复合中心的存在将缩短非平衡载流子寿命(1分)。
在制造硅光电开关器件时,通常选取金、铜进行掺杂,因为它们在硅的禁带中引入深能级,而其它杂质如硼、铝、磷、砷在禁带中产生浅能级(3分)。
4. 简述平衡p -n 结有哪些特征?参考答案:平衡p-n 结特征:流过p-n 结的净电流为零(1分);这时空间电荷的数量一定(1分);空间电荷区的厚度一定(1分);内建电场大小一定(1分);势垒高度一定(1分);有统一的费米能级(1分)。
最新半导体物理期末试卷(含部分答案
一、填空题1.纯净半导体Si 中掺V 族元素的杂质,当杂质电离时释放 电子 。
这种杂质称 施主 杂质;相应的半导体称 N 型半导体。
2.当半导体中载流子浓度的分布不均匀时,载流子将做 扩散 运动;在半导体存在外加电压情况下,载流子将做 漂移 运动。
3.n o p o =n i 2标志着半导体处于 平衡 状态,当半导体掺入的杂质含量改变时,乘积n o p o 改变否? 不变 ;当温度变化时,n o p o 改变否? 改变 。
4.非平衡载流子通过 复合作用 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,对于强p 型和 强n 型材料,小注入时寿命τn 为 ,寿命τp 为 .5. 迁移率 是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量, 扩散系数 是反映有浓度梯度时载 qnn 0=μ ,称为 爱因斯坦 关系式。
6.半导体中的载流子主要受到两种散射,它们分别是电离杂质散射 和 晶格振动散射 。
前者在 电离施主或电离受主形成的库伦势场 下起主要作用,后者在 温度高 下起主要作用。
7.半导体中浅能级杂质的主要作用是 影响半导体中载流子浓度和导电类型 ;深能级杂质所起的主要作用 对载流子进行复合作用 。
8、有3个硅样品,其掺杂情况分别是:甲 含铝1015cm -3 乙. 含硼和磷各1017 cm -3 丙 含镓1017 cm -3 室温下,这些样品的电阻率由高到低的顺序是 乙 甲 丙 。
样品的电子迁移率由高到低的顺序是甲丙乙 。
费米能级由高到低的顺序是 乙> 甲> 丙 。
9.对n 型半导体,如果以E F 和E C 的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准,那么T k E E F C 02>- 为非简并条件; T k E E F C 020≤-< 为弱简并条件; 0≤-F C E E 为简并条件。
10.当P-N 结施加反向偏压增大到某一数值时,反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为 PN 结击穿 ,其种类为: 雪崩击穿 、和 齐纳击穿(或隧道击穿) 。
复习题半导体物理学
复习题:半导体物理学引言:半导体物理学是研究半导体材料的电学和光学性质的科学学科。
半导体材料由于其特殊的能带结构,介于导体和绝缘体之间。
在半导体物理学中,我们研究电子行为、能带理论、掺杂效应和半导体器件等方面的内容。
本文将通过一系列复习题来回顾半导体物理学的相关知识。
一、电子行为:1. 什么是载流子?在半导体中有哪两种类型的载流子?在半导体中,带有电荷的粒子称为载流子。
一种是带负电荷的电子,另一种是带正电荷的空穴。
2. 什么是能带?能带理论是用来描述什么的?能带是指具有一定能量范围的电子能级分布。
能带理论用于描述电子在半导体中的分布和运动行为。
3. 什么是禁带宽度?它对半导体的导电性质有什么影响?禁带宽度是指能带中能量差最小的范围,该范围内的能级没有允许态。
禁带宽度决定了半导体的导电性能。
能带中存在禁带宽度时,半导体表现出绝缘体的性质;当禁带宽度足够小的时候,允许电子状态穿越禁带,半导体表现出导体的性质。
二、掺杂效应:1. 什么是掺杂?常见的掺杂元素有哪些?掺杂是指向纯净的半导体中引入少量杂质元素,以改变半导体的导电性质。
常见的掺杂元素有磷、锑、硼等。
2. 控制掺杂浓度的方法有哪些?掺杂浓度可以通过掺杂杂质元素的量来控制。
掺杂浓度越高,半导体的导电性越强。
3. P型和N型半导体有什么区别?P型半导体是指通过掺杂三价元素使半导体中存在过剩的空穴,空穴是主要的载流子。
N型半导体是指通过掺杂五价元素使半导体中存在过剩的电子,电子是主要的载流子。
三、半导体器件:1. 什么是PN结?它的主要作用是什么?PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结构。
PN结的主要作用是将半导体材料的导电性质从P型区域传导到N型区域,形成电子流和空穴流。
2. 什么是二极管?它的特点是什么?二极管是PN结的一种常见应用。
它具有单向导电性,允许电流从P区域流向N区域,而阻止电流从N区域流向P区域。
3. 什么是晶体管?它的工作原理是怎样的?晶体管是由三个掺杂不同类型的半导体构成的器件。
半导体物理学复习题
半导体物理学复习题一:基本概念1.离子晶体,共价晶体离子晶体:正负离子交替排列在晶格格点上,靠离子键结合成。
共价晶体:由共价键结合而成的晶体叫共价晶体。
补充:晶体的分类(按原子结合力的性质分)离子晶体:正负离子交替排列在晶格格点上,靠离子键结合成。
原子晶体:晶格格点上交替排列的是原子,依靠共价键结合而成。
分子晶体:占据晶格中格点位置的是分子,依靠范德瓦耳斯力结合而成。
金属晶体:晶格格点上排列着失去价电子的离子实,依靠金属键结合而成。
2.布喇菲点阵(七大晶系,14种点阵)布喇菲点阵(格子):实际晶体中,在基元上取一个等同点,这些点在空间中的分布反映了基元在空间的排列结构,这些等同点在空间规则分布称为布喇菲点阵。
(晶体中空间等同点的集合)补充:立方晶系:简立方(cP)、体心立方(cI)和面心立方(cF六方晶系:简六方(hP)四方晶系:简四方(tP)和体心四方(tI)三方晶系:有简六方(hP)和R心六方(hR)正交晶系:简正交(oP)、C心正交(oC)、体心正交(oI)和面心正交(oF)单斜晶系:有简单斜(mP)和C心单斜(mC三斜晶系:简三斜(aP3.原胞,晶胞原胞:构成布拉菲点阵的最小平行六面体,格点只能在顶点。
晶胞:反映布拉菲点阵对称性的前提下,构成布拉菲点阵的平行六面体。
除顶点上外,内部和表面也可以包含格点。
4.施(受)主杂质,施(受)主电离能施主杂质:杂质在硅、锗等半导体中电离时,能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心。
施主电离能:多余的一个价电子脱离施主杂质而成为自由电子所需要的能量。
受主杂质:杂质在硅,锗等半导体中能接受电子而产生导电空穴,并形成负电中心。
受主电离能:使空穴挣脱受主杂质成为导电空穴所需要的能量。
5.量子态密度,状态密度,有效状态密度量子态密度:k空间单位体积内具有的量子态数目。
状态密度:能量E附近单位能量间隔内的量子态数。
有效状态密度:6.深(浅)杂质能级深杂质能级:若杂质提供的施主能级距离导带底较远;或提供的受主能能级距离价带顶较远,这种能级称为深能级,对应的杂质称为深能级杂质。
半导体物理复习题及考试模拟题 (一)
半导体物理复习题及考试模拟题 (一)半导体物理是微电子与信息科学技术中的重要一门学科。
在学习半导体物理时,需要掌握各种基本的概念和理论。
为便于大家复习和巩固知识,以下提供一部分半导体物理复习题和考试模拟题,希望对大家的学习有所帮助。
一、选择题1. 半导体的主要能级是?A.价带B.导带C.内壳层D.价带和导带2. 为什么掺杂后的半导体能够导电?A. 能带结构发生变化B. 半导体的导电能力增强C. 绝缘体被击穿D. 价带和导带之间的能隙缩小3. 在掺杂半导体中,会出现pn结。
pn结的正电荷主要位于哪里?A. 在p区中B. 在n区中C. 在pn结内部D. 在pn结两侧4. 变压器中可以使用铁心框绕的铜线,主要是为了A. 将绕线插入变压器内部B. 减小线圈的电感C. 保证线圈的强度D. 使线圈之间隔离5. 在弱电流下,二极管的电流I正好与电压V成比例,满足关系式 I = kV,那么k的单位是?A. 安B. 安/伏C. 伏D. 没有单位二、填空题1. 常温下,半导体材料内很少有自由的________。
2. n型半导体的导电来源是________离子。
3. 在一个n-p结中,____________维持着pn结的高反向阻抗。
4. 在单级增益放大器中,as = _________ /_________。
5. 一个二极管的节点电流与节点电压之比等于该二极管的_________。
三、简答题1. 半导体中掺杂的目的是什么?掺杂的基本原理是什么?2. pn结的工作原理是什么?在pn结被正向偏置时,有哪些基本特征?3. 对于交流信号来说,放大器的主要作用是什么?单级和多级放大器的特点和应用场景有哪些?4. 半导体器件的基本参数有哪些?对于同种器件,不同运用条件下最重要的参数是什么?四、计算题1. 一块n型掺杂浓度为1×10^16/cm^3的硅片与一块p型掺杂浓度为3×10^17/cm^3的硅片形成一个12V的pn结。
半导体物理复习试题及答案复习资料
半导体物理复习试题及答案复习资料一、选择题1、下面关于晶体结构的描述,错误的是()A 晶体具有周期性的原子排列B 晶体中原子的排列具有长程有序性C 非晶体的原子排列没有周期性D 所有晶体都是各向同性的答案:D解释:晶体具有各向异性,而非各向同性。
2、半导体中的施主杂质能级()A 位于导带底附近B 位于价带顶附近C 位于禁带中央D 靠近价带顶答案:A解释:施主杂质能级靠近导带底,容易向导带提供电子。
3、本征半导体的载流子浓度随温度升高而()A 不变B 减小C 增大D 先增大后减小答案:C解释:温度升高,本征激发增强,载流子浓度增大。
4、下面关于 PN 结的描述,正确的是()A PN 结空间电荷区中的内建电场方向由 N 区指向 P 区B 正向偏置时,PN 结电流很大C 反向偏置时,PN 结电流很小且趋于饱和D 以上都对答案:D解释:PN 结空间电荷区中的内建电场方向由 N 区指向 P 区,正向偏置时多数载流子扩散电流大,反向偏置时少数载流子漂移电流小且趋于饱和。
5、金属和半导体接触时,如果形成阻挡层,那么半导体表面是()A 积累层C 反型层D 以上都可能答案:B解释:形成阻挡层时,半导体表面通常是耗尽层。
二、填空题1、常见的半导体材料有_____、_____和_____等。
答案:硅、锗、砷化镓2、半导体中的载流子包括_____和_____。
答案:电子、空穴3、施主杂质的电离能_____受主杂质的电离能。
(填“大于”或“小于”)答案:小于4、当半导体处于热平衡状态时,其费米能级_____。
(填“恒定不变”或“随温度变化”)答案:恒定不变5、异质结分为_____异质结和_____异质结。
答案:突变异质结、缓变异质结1、简述半导体中施主杂质和受主杂质的作用。
答:施主杂质在半导体中能够提供电子,使其成为主要的导电载流子,增加半导体的电导率。
受主杂质能够接受电子,产生空穴,使空穴成为主要的导电载流子,同样能提高半导体的电导率。
半导体物理期末试卷
半导体期末试题可能用到的物理常数:电子电量q=1.602×10-19C,真空介电常数ε0=8.854×10-12F/m,室温(300K)的,SiO2相对介电常数=3.9,N C=2.8×1019cm-3,300K时,n i(GaAs)=1.1×107cm-3.一、多选题:在括号中填入正确答案(共30分,共19题,每空1分)受主是能增加(B)浓度的杂质原子,施主是能增加(A)浓度的杂质原子,A、电子B、空穴2.如果杂质在化合物半导体中既能作施主又能作受主的作用,则这种杂质称为( B )。
A、受主B、两性杂质C、施主3.对于掺杂浓度为N D的非简并半导体,0 K下,其电子浓度=( D );在低温下,其电子浓度=( B );在高温本征温度下,其电子浓度=( C );A、N DB、n D+C、n iD、04.对于宽带隙的半导体,激发电子从价带进入导带需要更(A )的能量,本征温度区的起始温度更( A )。
A、高 B. 低5.在一定温度下,非简并半导体的平衡载流子浓度的乘积(C)本征载流子浓度的平方。
该关系( D )于本征半导体,( D )于非本征半导体。
A、大于B、小于C、等于D、适用E、不适用6.电子是(A),其有效质量为(D);空穴是(B),其有效质量为(C)。
A、粒子B、准粒子C、负D、正E、07. p型半导体中的非平衡载流子特指(C ),其空穴的准费米能级(I )电子的准费米能级。
A、n0B、p0C、ΔnD、ΔpE、nF、pG、高于H、等于I、小于8. 在室温下,低掺杂Si的载流子散射机制主要是( B D )。
A、压电散射B、电离杂质散射 C. 载流子-载流子散射D.晶格振动散射9. 适用于( B )半导体。
A、简并B、非简并10. Ge和Si是(B )能隙半导体,(D)是主要的复合过程。
而GaAs是(A)能隙半导体,( C )是主要的复合过程。
A、直接B、间接C、直接复合D、间接复合11. 在外加电场作用下,载流子的(C)运动是定向的。
半导体物理学试题及答案
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EF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1/2B、小于1/2C、等于1/2D、等于1E、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 )。
半导体物理期末试题及答案
半导体物理期末试题及答案第一题:1. 请简述什么是半导体材料?并举例说明。
半导体材料是介于导体和绝缘体之间的材料,具有介于宽禁带和窄禁带之间的带隙能量。
在常温下,半导体材料既可以导电又可以绝缘。
它的导电性质可以通过控制掺杂来改变。
例如,纯净的硅元素是绝缘体,而掺杂的硅元素可以成为半导体材料。
第二题:2. 请解释什么是PN结?并简述其工作原理。
PN结是由P型半导体和N型半导体之间形成的结。
P型半导体中的杂质具有正电荷,被称为施主杂质;N型半导体中的杂质具有负电荷,被称为受主杂质。
PN结的形成是通过将P型半导体和N型半导体紧密接触,使得施主和受主杂质间发生电荷转移。
工作原理:在PN结中,由于施主杂质和受主杂质之间的电荷转移,使得PN结两侧形成了电场。
这个电场导致了电子从N区向P区漂移,同时空穴从P区向N区漂移。
这种漂移现象产生了空间电荷区,称为耗尽层。
在没有外加电压时,由于耗尽层的存在,PN结处于平衡状态。
当施加外加电压时,可以改变耗尽层的宽度。
正偏压(P极接正电,N极接负电)会使得耗尽层变窄,增加电流流过的机会,从而形成导通。
而负偏压(P极接负电,N极接正电)则会使得耗尽层变宽,阻止电流流过,从而形成截止。
第三题:3. 请解释什么是PN结的击穿电压?并说明几种常见的击穿方式。
PN结的击穿电压是指当施加外加电压达到某一临界值时,PN结内的电场强度足以克服材料的绝缘性,导致电流剧增的电压。
击穿电压是PN结失去绝缘特性的临界电压。
常见的击穿方式包括:- 穿越击穿:在高反向电压下,电子从PN结中的价带直接穿越到导带。
这种击穿一般发生在高纯度的材料中。
- 雪崩击穿:在高反向电压下,少数载流子加速并与相邻的原子碰撞,释放更多的载流子。
这种击穿一般发生在掺杂较多的材料中。
- 隧道击穿:在高反向电压下,载流子通过突破禁带形成隧道效应而穿越PN结。
这种击穿一般发生在材料的禁带很窄的情况下。
第四题:4. 请介绍几种常见的半导体器件,并简要说明其原理和应用。
(完整word版)半导体物理器件期末考试试题(全)
半导体物理器件原理(期末试题大纲)指导老师:陈建萍一、简答题(共6题,每题4分)。
代表试卷已出的题目1、耗尽区:半导体内部净正电荷与净负电荷区域,因为它不存在任何可动的电荷,为耗尽区(空间电荷区的另一种称呼)。
2、势垒电容:由于耗尽区内的正负电荷在空间上分离而具有的电容充放电效应,即反偏Fpn结的电容。
3、Pn结击穿:在特定的反偏电压下,反偏电流迅速增大的现象。
、欧姆接触:金属半导体接触电阻很低,且在结两边都能形成电流的接触.5、饱和电压:栅结耗尽层在漏端刚好夹断时所加的漏源电压。
、阈值电压:达到阈值反型点所需的栅压。
、基区宽度调制效应:随C-E结电压或C-B结电压的变化,中性基区宽度的变化。
8、截止频率:共发射极电流增益的幅值为1时的频率。
9、厄利效应:基带宽度调制的另一种称呼(晶体管有效基区宽度随集电结偏置电压的变化而变化的一种现象)10、隧道效应:粒子穿透薄层势垒的量子力学现象。
11、爱因斯坦关系:扩散系数和迁移率的关系:12、扩散电容:正偏pn结内由于少子的存储效应而形成的电容.、空间电荷区:冶金结两侧由于n区内施主电离和p区内受主电离而形成的带净正电荷与净负电荷的区域.14、单边突变结:冶金结的一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的pn结。
15、界面态:氧化层—-半导体界面处禁带宽度中允许的电子能态。
16、平带电压:平带条件发生时所加的栅压,此时在氧化层下面的半导体中没有空间电荷区。
17、阈值反型点:反型电荷密度等于掺杂浓度时的情形.18、表面散射:当载流子在源极和源漏极漂移时,氧化层--半导体界面处载流子的电场吸引作用和库伦排斥作用.19、雪崩击穿:由雪崩倍增效应引起的反向电流的急剧增大,称为雪崩击穿.20、内建电场:n区和p区的净正电荷和负电荷在冶金结附近感生出的电场叫内建电场,方向由正电荷区指向负电荷区,就是由n区指向p区。
21、齐纳击穿:在重掺杂pn结内,反偏条件下结两侧的导带与价带离得非常近,以至于电子可以由p区的价带直接隧穿到n区的导带的现象。
半导体物理学试题及答案
半导体物理学试题及答案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EF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1/2B、小于1/2C、等于1/2D、等于1E、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 )。
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。
半导体物理学试题及答案
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EF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1/2B、小于1/2C、等于1/2D、等于1E、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 )。
半导体物理期末试题
半导体物理期末试题半导体物理期末试题一、选择题(每题2分,共10题)1. 半导体是指能够_________________。
a. 导电b. 断电c. 绝缘2. 当 pn 结加正向电压时,常称之为______________。
a. 正向偏置b. 反向偏置c. 断电3. 半导体在常温下的禁带宽度约为____________。
a. 1eVb. 2eVc. 3eV4. 在掺杂半导体中,如果放入的掺杂杂质种类与基体元素种类相同,称之为____________掺杂;如果放入的掺杂杂质种类与基体元素种类不相同,称之为_____________掺杂。
a. n型,p型b. p型,n型c. p型,n型5. 热电偶是基于热电效应原理制成的一种__________________。
a. 温度计b. 电阻c. 电流6. 三极管是由__________结构组成的器件。
a. pnb. npnc. pnp7. 共振器中的谐振腔是一种具有特定_______________的装置。
a. 质量b. 尺寸c. 温度8. 半导体二极管的有效特性方程为_________________。
a. I = I0 * (e^(qU / kT) - 1)b. I = I0 * (e^(qU / n) - 1)c. I = I0 * (e^(q / nU) - 1)9. 在正向偏置的二极管中,当二极管正向电流增大时,二极管正向电压__________。
a. 增大b. 减小c. 不变10. 碳化硅是一种常用的_________________。
a. 反射镜材料b. 金刚砂c. 陶瓷材料二、简答题(每题10分,共4题)1. 简述 pn 结的形成原理与特性。
2. 简述半导体的掺杂原理与类型。
3. 简述三极管的工作原理及其应用领域。
4. 什么是谐振腔?举例说明谐振腔的应用。
三、计算题(每题20分,共2题)1. 已知在一个p型半导体中,施主杂质浓度为1e18,扩散深度为10um,施主杂质扩散系数为1e-3cm^2/s,求施主杂质扩散的时间。
半导体物理学期末复习试题及答案一
半导体物理学期末复习试题及答案一work Information Technology Company.2020YEAR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( B )。
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( 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.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( B )。
A.上移B.下移C.不变4.在热平衡状态时,P型半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为常数,它和( B )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.MIS结构发生多子积累时,表面的导电类型与体材料的类型( B )。
A.相同B.不同C.无关6.空穴是( B )。
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子7.砷化稼的能带结构是( A )能隙结构。
A. 直接B.间接8. 将Si 掺杂入GaAs 中,若Si 取代Ga 则起( A )杂质作用,若Si 取代As 则起( B )杂质作用。
A. 施主B. 受主C. 陷阱D. 复合中心9. 在热力学温度零度时,能量比F E 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F E 小的量子态被电子占据的概率为( A )。
A. 大于1/2B. 小于1/2C. 等于1/2D. 等于1E. 等于010. 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11. P 型半导体发生强反型的条件( B )。
A. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=i A S n N q T k V ln 0B. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥i A S n N q T k V ln 20 C. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=i D S n N q T k V ln 0 D. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥i D S n N q T k V ln 20 12. 金属和半导体接触分为:( B )。
半导体物理期末考试试卷及答案解析
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 半导体物理期末考试试卷及答案解析------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------安徽大学 20 09—20 10 学年第一学期《半导体物理学》考试试卷(B 卷)(闭卷时间 120 分钟)题号一二三四五六七总分得分阅卷人学号答题勿超装订线姓名专业年级一、选择题(每小题 2 分,共 20 分)得分1. 本征半导体是指( )的半导体。
A. 不含杂质和缺陷B. 电子浓度和空穴浓度相等C. 电阻率高D. 电子浓度与本征载流子浓度相等2. 关于 Si 的能带特征,以下描述错误的是( )。
A. 导带底位于六个等效的<100>方向B. 价带顶位于布里渊区中心C. Si 是直接带隙半导体D. 导带底附件的等能面是旋转椭球面3. 导带底附件的状态密度为 gc (E) ,电子占据能级 E 的几率为 fB (E) ,则导带电子浓度为( )。
A. gc (E) fB ( E )B. gc (E) fB ( E ) dE4. 简并半导体是指( )的半导体。
Ec′∫ C. Ec gc (E)dE∫ ( ) Ec′D. Ec gc (E) fB E dEA. (Ec -EF)或(EF-Ev)≤0 B. (Ec-EF)或(EF-Ev)≥0C. 能使用玻尔兹曼近似计算载流子浓度D. 导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子5.1/ 14对于 n 型非简并半导体,在饱和区,电阻率随温度上升而增加,可能的原因是( )。
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《半导体物体复习资料》
1、本征半导体是指(A )的半导体。
A. 不含杂质和晶格缺陷
B. 电阻率最高
C. 电子密度和空穴密度相等
D. 电子密度与本征载流子密度相等
2、如果一半导体的导带中发现电子的几率为零,那么该半导体必定(
D )。
A. 不含施主杂质
B. 不含受主杂质
C. 不含任何杂质
D. 处于绝对零度
3、对于只含一种杂质的非简并n型半导体,费米能级E F随温度上升而(
D )。
A. 单调上升
B. 单调下降
C. 经过一个极小值趋近Ei
D. 经过一个极大值趋近Ei
4、如某材料电阻率随温度上升而先下降后上升,该材料为( C )。
A. 金属
B. 本征半导体
C. 掺杂半导体
D. 高纯化合物半导体
5、公式中的是半导体载流子的( C )。
A. 迁移时间
B. 寿命
C. 平均自由时间
D. 扩散时间
6、下面情况下的材料中,室温时功函数最大的是( A )
A. 含硼1×1015cm-3的硅
B. 含磷1×1016cm-3的硅
C. 含硼1×1015cm-3,磷1×1016cm-3的硅
D. 纯净的硅
7、室温下,如在半导体Si中,同时掺有1×1014cm-3的硼和1.1×1015cm-3的磷,则电子浓度约为( B ),空穴浓度为( D ),费米能级为( G )。
将该半导体由室温度升至570K,则多子浓度约为( F ),少子浓度为( F ),费米能级为( I )。
(已知:室温下,
n i≈1.5×1010cm-3;570K时,n i≈2×1017cm-3)
A、1×1014cm-3
B、1×1015cm-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
8、最有效的复合中心能级位置在( D )附近;最有利陷阱作用的能级位置在( C )附近,常见的是( E )陷阱。
A、E A
B、E D
C、E F
D、Ei
E、少子
F、多子
10、对大注入条件下,在一定的温度下,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
14、简并半导体是指( A )的半导体。
A、(EC-EF)或(EF-EV)≤0
B、(E C-E F)或(E F-E V)≥0
C、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度
D、导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子
1、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
3、在某半导体掺入硼的浓度为1014cm-3, 磷为1015cm-3,则该半导体为( B )半导体;其有效杂质浓度约为( E )。
A. 本征,
B. n型,
C. p型,
D. 1.1×1015cm-3,
E. 9×1014cm-3
4、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(E、F )有关,而与( C、D )无关。
A、变化量;
B、常数;
C、杂质浓度;
D、杂质类型;
E、禁
带宽度; F、温度
5、在一定温度下,对一非简并n型半导体材料,减少掺杂浓度,会使得( C )靠近中间能级E i;如果增加掺杂浓度,有可能使得( C )进入( A ),实现重掺杂成为简并半导体。
A、E c;
B、E v;
C、E F;
D、E g;
E、E i。
67、如果温度升高,半导体中的电离杂质散射概率和晶格振动散射概率的变化分别是(C)。
A、变大,变大
B、变小,变小
C、变小,变大
D、变大,变小
9、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
10、半导体中载流子的扩散系数决定于该材料中的( A )。
A、散射机构; B 、复合机构;
C、杂质浓度梯度; C、表面复合速度。
11、下图是金属和n型半导体接触能带图,图中半导体靠近金属的表面
形成了(D )。
A、n型阻挡层
B、p型阻挡层
C、p型反阻挡层
D、n型反阻挡层
12、欧姆接触是指( D )的金属-半导体接触。
A、W ms=0
B、W m s<0
C、W m s>0
D、阻值较小并且有对称而线性的伏-安特性
13、MOS器件中SiO2层中的固定表面电荷主要是( B ),它能引起半导体表面层中的能带( C )弯曲,要恢复平带,必须在金属与半导体间加( F )。
A.钠离子; B硅离子.;C.向下;D.向上;E. 正电压;F. 负电压
1. 受主是能增加(B)浓度的杂质原子,施主是能增加(A)浓度
的杂质原子,
A、电子
B、空穴
2. 如果杂质在化合物半导体中既能作施主又能作受主的作用,则这
种杂质称为( B )。
A、受主
B、两性杂质
C、施主
3. 对于掺杂浓度为N D的非简并半导体,0 K下,其电子浓度=( D
);在低温下,其电子浓度=( B );在高温本征温度下,其
电子浓度=( C );
A、N D
B、n D+
C、n i
D、0
4. 对于宽带隙的半导体,激发电子从价带进入导带需要更( A )
的能量,本征温度区的起始温度更(高)。
5. 电子是(A),其有效质量为(D);空穴是(B),其有效质
量为(C)。
A、粒子
B、准粒子
C、负
D、正
E、 0
7. p型半导体中的非平衡载流子特指( C ),其空穴的准费米能级(
I )电子的准费米能级。
A、n0
B、p0
C、Δn
D、Δp
E、n
F、p
G、高于 H、等于 I、小于
8. 在室温下,低掺杂Si的载流子散射机制主要是( B D )。
A、压电散射
B、电离杂质散射 C. 载流子-载流子散射D.晶格振动散射
9.
适用于( B )半导体。
A、简并
B、非简并
10. Ge和Si是( B )能隙半导体,( D)是主要的复合过程。
而GaAs 是( A)
能隙半导体,( C )是主要的复合过程。
A、直接
B、间接
C、直接复合
D、间接复合
11. 在外加电场作用下,载流子的(C)运动是定向的。
在无外加电场时,载流子的( B)运动是随机的。
A、扩散
B、热
C、漂移
12. p型半导体构成的MIS结构,若W m >W s,假定绝缘层中无电荷时,其
平带电压 ( A )。
A、VFB>0
B、V FB<0
C、V FB=0
14. 金属与n型半导体形成阻挡层,其功函数需满足( A ),该结构
正向电流的方向是( D )。
A、W m>W s
B、W m<W s
C、W m=W s
D、从金属到半导体
E、从半导体到金属。