2009半导体物理试卷-B卷答案
2009年北京市高考物理试卷(含解析版)
分别为 EP 和 EQ，电势分别为 UP 和 UQ，则（ ）
第 1页（共 24页）
A．EP＞EQ，UP＞UQ
B．EP＞EQ，UP＜UQ
C．EP＜EQ，UP＞UQ
D．EP＜EQ，UP＜UQ
5．（6 分） 一简谐机械波沿 x 轴正方向传播，周期为 T，波长为λ．若在 x=0
处质点的振动图象如图所示，则该波在 t= 时刻的波形曲线为（ ）
C．某个微粒做布朗运动的速度﹣﹣时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
2．（6 分）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）
A．α粒子散射现象
B．天然放射现象
C．光电效应现象
D．原子发光现象
3．（6 分）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，
提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某
a．求 k1n； b．若 m1=4m0，mk=m0，m0 为确定的已知量。求 m2 为何值时，k1n 值最大
图1
图2
第 7页（共 24页）
2009 年北京市高考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题．本题包括 8 小题．每题 6 分，共 48 分．每小题只有一个选项符合 题意
1．（6 分）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是 （ ）
【解答】解：A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及 到核内部的变化，故 A 错误；
B、天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α 衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故 B 正 确；
C、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的 变化，故 C 错误；
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 )。
电子科技大学2009半导体物理期末考试试题答卷B试题参考答案
电子科技大学二零九至二零一零学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题B卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2010年元月18日课程成绩构成：平时10 分，期中 5 分，实验15 分，期末70 分9.有效质量概括了晶体内部势场对载流子的作用，可通过回旋共振实验来测量。
10.某N型Si半导体的功函数W S是4.3eV，金属Al的功函数W m是4.2 eV，该半导体和金属接触时的界面将会形成反阻挡层接触/欧姆接触。
11. 有效复合中心的能级位置靠近禁带中心能级/本征费米能级/E i。
12. MIS结构中半导体表面处于临界强反型时，表面少子浓度等于内部多子浓度，表面反型13. 金属和n 型半导体接触形成肖特基势垒，若外加正向偏压于金属，则半导体表面电子势二、选择题（共15分，每题1 分）导体 5. 空间实验室中失重状态下生长的GaAs 与地面生长的GaAs 相比，载流子迁移率要高，这A. 无杂质污染B. 晶体生长更完整C. 化学配比更合理 A. 复合机构B. 散射机构C. 禁带宽度D. 晶体结构7. 若某材料电阻率随温度升高而单调下降，该材料是 A 。
A. 本征半导体B. 杂质半导体C. 金属导体A. 上升c) 掺入浓度1016 cm-3的P原子，浓度为1015 cm-3的B原子；d) 纯净硅。
A. abcdB. cdbaC. adcbD. dabc12. 以下4种不同掺杂情况的半导体，热平衡时室温下少子浓度最高的是 D 。
A. 掺入浓度1015 cm-3 P原子的Si半导体；B. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子的Si 半导体；C. 掺入浓度1015 cm -3 P 原子Ge 半导体；D. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子Ge 半导体。
（已知室温时：Si 的本征载流子浓度310105.1-⨯=cm n i ，Ge 的本征载流子浓度313104.2-⨯=cm n i ）13. 直接复合时，小注入的P 型半导体的非平衡载流子寿命 τd 决定于 B 。
半导体物理试卷及答案
广东工业大学考试试卷 ( A )课程名称: 半导体物理学 试卷满分 分考试时间: 2008 年1 月 3 日 (第 18 周 星期 四 )一、（20分）名词解释（每题4分）布喇菲格子，离子晶体，费仑克尔缺陷，施主能级，间接复合。
二、（10分）硅晶体为金刚石结构，晶格常数为5.43Å，计算（110）面内单位面积上的原子数。
三、（10分）已知一维晶体的电子能带可以写成)6c o s 812c o s 87()(22ka ka a m h k E o ππ+-=其中a 为晶格常数。
求能带的宽度。
四、（10分）晶格常数为0.25nm 的一维晶格，当外加102V/m ，107V/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
五、（10分）设E －E F 为1.5k 0T ，分别用费米分布函数和玻尔兹曼分布函数计算电子占据该能级的概率。
六、（15分)在室温时对Ge 均匀掺杂百万分之一的硼原子后，计算掺杂锗室温时的多子浓度和少子浓度以及E F 的位置。
七、（15分）一块迁移率为S V cm p ⋅=/5002μ的n 型硅样品，空穴寿命s p μτ5=，在其平面形的表面处有稳定的空穴注入，过剩空穴浓度313010)(-=∆cm p ，计算从这个表面扩散进入半导体内部的空穴电流密度，以及在离表面多远处过剩空穴浓度等于1012cm -3。
八、（10分）掺有1.1×1016 cm -3硼原子和9×1015 cm -3磷原子的Si 样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子浓度及样品的电阻率。
计算中可能用到的常数：Si的原子密度：5.00×1022/cm3，Ge的原子密度：4.42×1022/cm3本征载流子浓度：Si：n i＝1.5×1010/cm3，Ge：n i＝2.4×1013/cm3迁移率：Si μn=1350cm2/V.s，μp=500cm2/V.s；Ge：μn=3900cm2/V.s，μp=1900cm2/V.s Si有效状态密度：N c=2.8×1019/cm3，N v＝1.1×1019/cm3Ge有效状态密度：N c=1.1×1019/cm3，N v＝5.7×1018/cm3电子电量为1.6×10－19C；普朗克常数h＝6.625×10－34J.s室温时k0T=0.026eV半导体物理试卷解答一、名词解释：（1）布拉菲点阵：实际晶体可以看作基元在空间的周期性重复排列。
最新电子科技大学半导体物理期末考试试卷b试题答案
电子科技大学二零 九 至二零 一零 学年第 一 学期期 末 考试半导体物理 课程考试题 B 卷 （ 120分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 2010年 元月 18日课程成绩构成：平时 10 分， 期中 5 分， 实验 15 分， 期末 70 分一、填空题: （共16分，每空1 分）1. 简并半导体一般是 重 掺杂半导体，忽略。
3.5. 在半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质，它们具有 杂质补偿 的作用，在制造各种半导体器件时，往往利用这种作用改变半导体的导电性能。
6. ZnO 是一种宽禁带半导体，真空制备过程中通常会导致材料缺氧形成氧空位，存在氧空位的ZnO 半导体为 N/电子 型半导体。
9. 有效质量 概括了晶体内部势场对载流子的作用，可通过回旋共振实验来测量。
10. 某N 型Si 半导体的功函数W S 是4.3eV ，金属Al 的功函数W m 是4.2 eV ， 该半导体和金属接触时的界面将会形成 反阻挡层接触/欧姆接触 。
11. 有效复合中心的能级位置靠近 禁带中心能级/本征费米能级/E i。
12. MIS 结构中半导体表面处于临界强反型时，表面少子浓度等于内部多子浓度，表面13. 金属和n 型半导体接触形成肖特基势垒，若外加正向偏压于金属，则半导体表面电二、选择题（共15分，每题1 分）1. 如果对半导体进行重掺杂，会出现的现象是 D 。
A. 禁带变宽B. 少子迁移率增大C. 多子浓度减小D.简并化2. 已知室温下Si 的本征载流子浓度为310105.1-⨯=cm n i 。
处于稳态的某掺杂Si 半导体中电子浓度315105.1-⨯=cm n ，空穴浓度为312105.1-⨯=cm p ，则该半导体 A 。
A.存在小注入的非平衡载流子 B. 存在大注入的非平衡载流子 C. 处于热平衡态 D. 是简并半导体3. 下面说法错误的是 D 。
A. 若半导体导带中发现电子的几率为0，则该半导体必定处于绝对零度B. 计算简并半导体载流子浓度时不能用波尔兹曼统计代替费米统计C. 处于低温弱电离区的半导体，其迁移率和电导率都随温度升高而增大D. 半导体中，导带电子都处于导带底E c 能级位置4. 下面说法正确的是 D 。
半导体物理试卷b答案教学文案
半导体物理试卷b答案一、名词解释（本大题共5题每题4分，共20分）1. 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。
2.本征半导体：不含任何杂质的纯净半导体称为本征半导体，它的电子和空穴数量相同。
3．简并半导体：半导体中电子分布不符合波尔兹满分布的半导体称为简并半导体。
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。
4. 有效质量、纵向有效质量与横向有效质量答：有效质量：由于半导体中载流子既受到外场力作用，又受到半导体内部周期性势场作用。
有效概括了半导体内部周期性势场的作用，使外场力和载流子加速度直接联系起来。
在直接由实验测得的有效质量后，可以很方便的解决电子的运动规律。
5. 等电子复合中心等电子复合中心：在III- V族化合物半导体中掺入一定量与主原子等价的某种杂质原子，取代格点上的原子。
由于杂质原子与主原子之间电性上的差别，中性杂质原子可以束缚电子或空穴而成为带电中心。
带电中心吸引与被束缚载流子符号相反的载流子，形成一个激子束缚态。
这种激子束缚态叫做等电子复合中心。
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：甲．含铝1×10-15cm-3乙.含硼和磷各1×10-17cm-3丙.含镓1×10-17cm-3室温下，这些样品的电子迁移率由高到低的顺序是（C ）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/n0B.1/△nC.1/p0D.1/△p5．半导体中载流子的扩散系数决定于其中的( A )A.散射机构B. 复合机构C.杂质浓变梯度D.表面复合速度6．以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是（ D ）A. SiB. GeC. GaAsD. GaN三、简答题（20分）1．请描述小注入条件正向偏置和反向偏置下的pn结中载流子的运动情况，写出其电流密度方程，请解释为什么pn结具有单向导电性？（10分）解：在p-n结两端加正向偏压V F, V F基本全落在势垒区上，由于正向偏压产生的电场与内建电场方向相反，势垒区的电场强度减弱，势垒高度由平衡时的qV D下降到q(V D-V F)，耗尽区变窄，因而扩散电流大于漂移电流，产生正向注入。
电子科技大学2009半导体物理期末考试试卷B试题答案
电子科技大学二零九至二零一零学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题B 卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2010年元月18日12. MIS 结构中半导体表面处于临界强反型时，表面少子浓度等于内部多子浓度，表面反型13. 金属和n 型半导体接触形成肖特基势垒，若外加正向偏压于金属，则半导体表面电子势二、选择题（共15分，每题1分）D 。
A. 禁带变宽B. 少子迁移率增大C. 多子浓度减小D. 简并化2. 已知室温下Si 的本征载流子浓度为310105.1-⨯=cm n i 。
处于稳态的某掺杂Si 半导体中电子浓度315105.1-⨯=cm n ，空穴浓度为312105.1-⨯=cm p ，则该半导体A 。
A. 存在小注入的非平衡载流子 B. 存在大注入的非平衡载流子 C. 处于热平衡态 A 。
A. 本征半导体 B. 杂质半导体 C. 金属导体A. 上升B. 下降C. 不变D.经过一极值后趋近E i9. GaAs 具有微分负电导现象，原因在于在强电场作用下，A 。
A. 载流子发生能谷间散射B. 载流子迁移率增大C. 载流子寿命变大a) 掺入浓度1014 cm -3的P 原子； b) 掺入浓度1015 cm -3的P 原子；c) 掺入浓度2×1014 cm -3的P 原子，浓度为1014 cm -3的B 原子； d) 掺入浓度3×1015 cm -3的P 原子，浓度为2×1015 cm -3的B 原子。
11.12. （子浓度=n i 13. A.01n r d B.1p r d C. pr d ∆1 D.其它A. 半导体表面势B. 平带电压C. 平带电容D. 器件的稳定性15. 不考虑表面态的影响，如需在n 型硅上做欧姆电极，以下四种金属中最适合的是A 。
A. In(W m =3.8eV)B. Cr(W m =4.6eV)C. Au(W m =4.8eV)D.Al(W m =4.2eV)三、问答题（共31分，共四题，6分＋10分＋10分＋5分）（6分）V 曲线为一条直线，结构，测试高频由C -V 曲线的最大值求出氧化层厚度d 0，再结合最小值可以求出掺杂浓度；（4分）方法⑵：霍耳效应。
半导体物理期末考试试卷及答案解析
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）一、选择题（每小题2分，共20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()c g E ，电子占据能级E 的几率为()B f E ，则导带电子浓度为( )。
A. ()()c B g E f EB. ()()c B g E f E dEC.()cEc c E g E dE ′∫D.()()cEc c B E g E f E dE′∫4.简并半导体是指( )的半导体。
A. (E c －E F )或(E F -E v )≤0 B. (E c －E F )或(E F -E v )≥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.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( )。
A. 电离杂质的散射增强 B. 晶格振动散射增强题 号一二三四五六七总分得 分阅卷人院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------得分C. 载流子浓度减少D. 杂质没有完全电离6.对于小注入的n 型半导体，电子和空穴的准费米能级分别为n FE 和pF E 。
半导体器件物理习题答案
1、简要的回答并说明理由：①p+-n结的势垒宽度主要决定于n型一边、还是p型一边的掺杂浓度？②p+-n结的势垒宽度与温度的关系怎样？③p+-n结的势垒宽度与外加电压的关系怎样？④Schottky势垒的宽度与半导体掺杂浓度和温度分别有关吗？【解答】①p+-n结是单边突变结，其势垒厚度主要是在n型半导体一边，所以p+-n结的势垒宽度主要决定于n型一边的掺杂浓度；而与p型一边的掺杂浓度关系不大。
因为势垒区中的空间电荷主要是电离杂质中心所提供的电荷（耗尽层近似），则掺杂浓度越大，空间电荷的密度就越大，所以势垒厚度就越薄。
②因为在掺杂浓度一定时，势垒宽度与势垒高度成正比，而势垒高度随着温度的升高是降低的，所以p+-n结的势垒宽度将随着温度的升高而减薄；当温度升高到本征激发起作用时，p-n结即不复存在，则势垒高度和势垒宽度就都将变为0。
③外加正向电压时，势垒区中的电场减弱，则势垒高度降低，相应地势垒宽度也减薄；外加反向电压时，势垒区中的电场增强，则势垒高度升高，相应地势垒宽度也增大。
④Schottky势垒区主要是在半导体一边，所以其势垒宽度与半导体掺杂浓度和温度都有关（掺杂浓度越大，势垒宽度越小；温度越高，势垒宽度也越小）。
2、简要的回答并说明理由：①p-n结的势垒高度与掺杂浓度的关系怎样？②p-n结的势垒高度与温度的关系怎样？③p-n结的势垒高度与外加电压的关系怎样？【解答】①因为平衡时p-n结势垒（内建电场区）是起着阻挡多数载流子往对方扩散的作用，势垒高度就反映了这种阻挡作用的强弱，即势垒高度表征着内建电场的大小；当掺杂浓度提高时，多数载流子浓度增大，则往对方扩散的作用增强，从而为了达到平衡，就需要更强的内建电场、即需要更高的势垒，所以势垒高度随着掺杂浓度的提高而升高（从Fermi 能级的概念出发也可说明这种关系：因为平衡时p-n结的势垒高度等于两边半导体的Fermi 能级的差，当掺杂浓度提高时，则Fermi能级更加靠近能带极值[n型半导体的更靠近导带底，p型半导体的更靠近价带顶]，使得两边Fermi能级的差变得更大，所以势垒高度增大）。
半导体物理学习题答案（有目录）
半导体物理学习题答案（有目录）半导体物理习题解答目录1－1．（P32）设晶格常数为a的一维晶格，导带极小值附近能量E c（k）和价带极大值附近能量E v（k）分别为： (2)1－2．（P33）晶格常数为0.25nm的一维晶格，当外加102V/m，107V/m的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
(3)3－7．（P81）①在室温下，锗的有效状态密度Nc＝1.05×1019cm－3，Nv＝5.7×1018cm－3，试求锗的载流子有效质量mn*和mp*。
(3)3－8．（P82）利用题7所给的Nc和Nv数值及Eg＝0.67eV，求温度为300k和500k时，含施主浓度ND＝5×1015cm-3，受主浓度NA＝2×109cm-3的锗中电子及空穴浓度为多少？ (4)3－11．（P82）若锗中杂质电离能△ED＝0.01eV，施主杂质浓度分别为ND＝1014cm-3及1017cm-3，计算(1)99%电离，(2)90%电离，(3)50%电离时温度各为多少？ (5)3－14．（P82）计算含有施主杂质浓度ND＝9×1015cm-3及受主杂质浓度为1.1×1016cm-3的硅在300k 时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。
(6)3－18．（P82）掺磷的n型硅，已知磷的电离能为0.04eV，求室温下杂质一般电离时费米能级的位置和磷的浓度。
(7)3－19．（P82）求室温下掺锑的n型硅，使EF＝(EC＋ED)/2时的锑的浓度。
已知锑的电离能为0.039eV。
(7)3－20．（P82）制造晶体管一般是在高杂质浓度的n型衬底上外延一层n型的外延层，再在外延层中扩散硼、磷而成。
①设n型硅单晶衬底是掺锑的，锑的电离能为0.039eV，300k时的EF位于导带底下面0.026eV处，计算锑的浓度和导带中电子浓度。
(8)4－1．（P113）300K时，Ge的本征电阻率为47Ω.cm，如电子和空穴迁移率分别为3900cm2/V.S和1900cm2/V.S，试求本征Ge的载流子浓度。
电子科技大学半导体物理B考试试题与参考答案
电⼦科技⼤学半导体物理B考试试题与参考答案电⼦科⼤2005－2006年第⼀学期⼀、选择填空（含多选题）（18分）1、重空⽳是指（ C ）A 、质量较⼤的原⼦组成的半导体中的空⽳B 、价带顶附近曲率较⼤的等能⾯上的空⽳C 、价带顶附近曲率较⼩的等能⾯上的空⽳D 、⾃旋－轨道耦合分裂出来的能带上的空⽳2、硅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、电⼦在晶体中的共有化运动指的是电⼦在晶体（ C ）。
A 、各处出现的⼏率相同B 、各处的相位相同C 、各元胞对应点出现的⼏率相同D 、各元胞对应点的相位相同4、本征半导体是指（ A ）的半导体。
A 、不含杂质与缺陷；B 、电⼦密度与空⽳密度相等；C 、电阻率最⾼； C 、电⼦密度与本征载流⼦密度相等。
5、简并半导体是指（ A ）的半导体A 、(E C -E F )或(E F -E V )≤0B 、(EC -E F )或(E F -E V )≥0C 、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6、当Au 掺⼊Si 中时，它引⼊的杂质能级是（ A ）能级，在半导体中起的是（ C ）的作⽤；当B 掺⼊Si 中时，它引⼊的杂质能级是（ B ）能级，在半导体中起的是（ D ）的作⽤。
A 、施主B 、受主C 、深D 、浅7、在某半导体掺⼊硼的浓度为1014cm -3, 磷为1015 cm -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 -38、3个硅样品的掺杂情况如下：甲．含镓1×1017cm -3；⼄.含硼和磷各1×1017cm -3；丙.含铝1×1015cm -3这三种样品在室温下的费⽶能级由低到⾼（以E V 为基准）的顺序是( B )A.甲⼄丙；B.甲丙⼄；C.⼄丙甲；D.丙甲⼄9、以长声学波为主要散射机构时，电⼦的迁移率µn 10、公式与温度的（ B ）。
《半导体物理学》试题与及答案
练习1-课后习题7
第二章 半导体中杂质和缺陷能级
锑化铟的禁带宽度E g = 0.18 e V ，相对介电常数 εr = 17 ，电子的 有效质量mn∗ = 0.015 m0， m 0为电子的惯性质量，求 ⅰ）施主杂质的电离能， ⅱ）施主的弱束缚电子基态轨道半径。
解：
练习2
第二章 半导体中杂质和缺陷能级
)
得，Ei
EF
k0T ln
p0 ni
代入数据，计算得 Si1 Ei-EF=0.37eV,即p型半导体的EF在禁带中线下0.37eV处； Si2 Ei-EF=0，位于禁带中心位置 Si3 Ei-EF=0.35eV， 在禁带中线上0.35eV处。
作业-课后习题14
第三章 半导体中载流子的统计分布
1、Ⅲ、Ⅴ族杂质在Si、Ge晶体中为（ ）能级杂质。
（浅）
2、受主杂质向价带提供（）成为（）电中心。
（空穴；负）
3、杂质处于两种状态：（ ）和（
）。
4、空位表现为（
（束缚态/中性态；离化态） ）作用，间隙原子表现为（ ）作用。
（受主；施主）
5、以Si在GaAs中的行为为例，说明Ⅳ族杂质在Ⅲ—Ⅴ化合物中可能出现 的双性行为。
p0=NA-ND=2×1015cm-3 n0=ni2/p0=1.125×105cm-3 NA>ND,
电中性条件：NA=ND+p0, 所以，电中性方程：NA=ND+NVexp[(EV-EF)/KT] 即， EF=Ev-KTln[(NA-ND)/NV] =Ev-KTln[p0/NV]
代入数据，可得EF-EV=0.224eV，即费米能级在价带顶上0.224eV处
解:
(1) 根据载流子浓度乘积公式：n0p0=ni2可以求出n0=ni2/p0
2009半导体物理试卷-B卷答案
2009半导体物理试卷-B卷答案………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零九至二零一零学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题 B 卷（ 120分钟）考试形式：闭卷考试日期 2010年元月 18日课程成绩构成：平时 10 分，期中 5 分，实验 15 分，期末 70 分一、填空题: （共16分，每空1 分）1. 简并半导体一般是重掺杂半导体，忽略。
2. 处在饱和电离区的N 型Si 半导体在温度升高后，电子迁移率会下降/减小，电阻3.4. 随温度的增加，P 型半导体的霍尔系数的符号由正变为负。
5. 在半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质，它们具有杂质补偿的作用，在制造各种半导体器件时，往往利用这种作用改变半导体的导电性能。
6. ZnO 是一种宽禁带半导体，真空制备过程中通常会导致材料缺氧形成氧空位，存在氧空位的ZnO 半导体为 N/电子型半导体。
7. 相对Si 而言，InSb 是制作霍尔器件的较好材料，是因为其电子迁移率较高/8. 掺金工艺通常用于制造高频器件。
金掺入半导体Si 中是一种深能级9. 有效质量概括了晶体内部势场对载流子的作用，可通过回旋共振实验来测量。
10. 某N 型Si 半导体的功函数W S 是4.3eV ，金属Al 的功函数W m 是4.2 eV ，该半导………密………封………线………以………内………答………题………无………效……体和金属接触时的界面将会形成反阻挡层接触/欧姆接触。
11. 有效复合中心的能级位置靠近禁带中心能级/本征费米能级/E i 。
12. MIS 结构中半导体表面处于临界强反型时，表面少子浓度等于内部多子浓度，表面13. 金属和n 型半导体接触形成肖特基势垒，若外加正向偏压于金属，则半导体表面电二、选择题（共15分，每题1 分）1. 如果对半导体进行重掺杂，会出现的现象是 D 。
A. 禁带变宽B. 少子迁移率增大C. 多子浓度减小D.简并化2. 已知室温下Si 的本征载流子浓度为310105.1-?=cm n i 。
电子科大 2009半导体B卷答案
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零 至二零 学年第 学期期 考试半导体物理学 课程考试题 B 卷（ 120 分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 20 10 年 3 月 3 日课程成绩构成：平时 20 分， 期中 分， 实验 分， 期末 80 分物理常数：电子电量1.6⨯10-19C ，氢原子基态能量13.6eV ，基态轨道半径oA 53.0，普朗克常数6.63⨯10-34J ⋅s ，玻尔兹曼常数1.38⨯10-23 J/K一、选择题（共30分，共 15题，每题2 分）1、每个硅原子周围有（ ③ ）个价电子，每个砷原子周围有（ ④ ）个价电子，每个镓原子周围有（ ② ）个价电子。
①二个 ②三个 ③四个 ④五个2、设一维晶格的晶格常数为a ，则晶格中电子势函数V 和能量E 的周期性表达式为（ ③ ）。
①()()sa x V x V +=，()()na k E k E +=，其中n 和k 为整数 ②()⎪⎭⎫⎝⎛+=a s x V x V ，()()na k E k E +=，其中n 和k 为整数 ③()()sa x V x V +=，()⎪⎭⎫⎝⎛+=a n k E k E ，其中n 和k 为整数 3、在外力f 作用下，电子波矢k 随时间t 变化率与作用力f 的关系为( ③ )。
①t k hf = ②dt dk f = ③dtdk h f = 4、半导体禁带宽度的数量级为（ ① ）。
① 1.0 eV ② 10.0 eV ③ 100.0 eV5、硅材料中空位表现出（② ）作用，间隙原子表现出（① ）作用。
锗材料中位错表现出（③ ）作用。
①施主 ②受主 ③施主和受主6、费米分布函数()E f 的物理意义为（ ④ ），而()[]E f -1的物理意义为（ ③ ）。
①能级为E 的一个量子态上占据的空穴数 ②能级为E 的一个量子态上占据的电子数………密………封………线………以………内………答………题………无………效……③能级为E 的一个量子态被空穴占据的概率 ④能级为E 的一个量子态被电子占据的概率7、能量在c E E =和()2*28100L m h E E n c +=之间单位体积中的量子态数为（ ③ ）。
2009《半导体物理》期中试卷答案
nqu
(1) 掺杂→增加载流子浓度 （2）加热→本证激发，载流子浓度 增加
五、在稳定不变的光照下，半 导体中电子和空穴浓度也是保 持恒定不变的，但为什么说半 导体处于非平衡状态？
•热平衡判据：
ni
2
2
n. p
光照后：由于Δp、Δn的存在,处于稳 态过程 时，
ni
n. p
所以半导体处于非平衡态。
2 ni q (u n u p ) i 2 b
b 1
p
u n bu p
d dn
q ( bu p bu p ) 0 , 有极值。
d
2
dn
2
2 ni n
3
2
0
n ni
1 b
及 p n i b时， 有极小值
min n i
ni q (
1 b
qu n n i
b qu
p
u nu p
u nu p ) b 1 b
12.GaAs的导带极值位于布里渊区 A A.中心 C.<110>方向
B.<111>方向 D.<100>方向
13.以下4种不同掺杂情况的N型Ge半导体中，室温 下电子迁移率最大的是 A ，电子迁移率最小 的是 D 。 A.掺入浓度1014 cm-3的P原子；
B.掺入浓度1015 cm-3的P原子； C.掺入浓度2×1015 cm-3的P原子，浓度为 1015 cm-3的B原子； D。掺入浓度3×1015 cm-3的P原子，浓度 为2×1015 cm-3的B原子。
2009《半导体物理》期中考试习 题答案
一、填空题 1.Si、Ge等半导体是 间隙 带隙半导体，而GaAs 是 直接 带隙半导体。 2.半导体 回旋共振 实验用来测量载流子的有效质量。 3.掺金工艺通常用于制造高频器件。金掺入半导 体Si中是一种 深能级 杂质，通常起 复合 中心 的作用，用来减小载流子寿命。 4.相对Si而言，InSb是制作高灵敏度霍尔器件的较 好材料，是因为其电子迁移率较 高 。 5.半导体中的主要散射机构是 电离杂质和晶格散射， 而晶格散射以 纵声学波 和纵光学波 为主。
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6.
杂 体 学 宙 体
质 生 配 射 中
污 长 比 线 少
染 更 更 的 数
完 合 照 载
整 理 射 作 用 流 子 寿 命 的 大 小 主 要 决 定 于
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C. D.
7.
禁 带 宽 度 晶 体 结 构
若 某 材 料 电 阻 率 随 温 度 升 高 而 单 调 下 降 ， 该 材 料 是 A. B.
C. D.
A
。
本 征 半 导 体 杂 质 半 导 体 金 属 导 体 简 并 半 导 体
8.
对 于 只 含 一 种 杂 质 的 非 简 并 ｐ 型 半 导 体 ， 费 米 能 级 随 温 度 上 升 而 A. B. C.
d)
A. B.
abcd bcda
C. acbd D. dcba
11.
以 下 4 种 Si 半 导 体 ， 室 温 下 功 函 数 由 大 到 小 的 顺 序 是
a) b) c)
C
。
掺 入 浓 度 1016 cm-3 的 B 原 子 ； 掺 入 浓 度 1016 cm-3 的 P 原 子 ； 掺 入 浓 度 1016 cm-3 的 P 原 子 ， 浓 度 为 1015 cm-3 的 B 原 子 ； 纯 净 硅。
15.
不 考 虑 表 面 态 的 影 响 ， 如 需 在 n 型 硅 上 做 欧 姆 电 极 ， 以 下 四 种 金 属 中 最 适 合 的 是
A. B. C. D.
A
。
In (Wm=3.8 eV) Cr (Wm=4.6 eV) Au (Wm=4.8 eV) Al (Wm=4.2 eV)
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7.
相 对 Si 而 言 ， InSb 是 制 作 霍 尔 器 件 的 较 好 材 料 是 因 为 其 电 子 迁 移 率 较 高/大 。 金 掺 入 半 导
8.
掺 金 工 艺 通 常 用 于 制 造 高 频 器 件。 体 Si 中 是 一 种 复合 深能级
杂 质 ， 通 常 起
中 心 的 作 用 ， 使 得 载 流 子 寿 命 减 小。 概 括 了 晶 体 内 部 势 场 对 载 流 子 的 作
由正变为负
5.
。
在 半 导 体 中 同 时 掺 入 施 主 杂 质 和 受 主 杂 质 ， 它 们 具 有 杂质补偿 的 作 用 ， 在 制 造 各 种 半 导 体
器 件 时 ， 往 往 利 用 这 种 作 用 改 变 半 种 宽 禁 带 半 导 体 ， 真 空 制 备 过 程 中 通 常 会 导 致 材 料 缺 氧 形 成 氧 空 位 ， 存 在 氧 空 位 的 ZnO 半 导 体 为 N/ 电子 型 半 导 体。 ，
D.
D
。
上 升 下 降 不 变 经 过 一 极 值 后 趋 近 Ei
9.
GaAs 具 有 微 分 负 电 导 现 象 ， 原 因 在 于 在 强 电 场 作 用 下 ， A. B. C.
D.
A 。
载 流 子 发 生 能 谷 间 散 射 载 流 子 迁 移 率 增 大 载 流 子 寿 命 变 大 载 流 子 浓 度 变 小
有 效 复 合 中 心 的 能 级 位 置 靠 近
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费 米 能 级 /Ei
12.
。
MIS 结 构 中 半 导 体 表 面 处 于 临 界 强 反 型 时 ， 表 面 少 子 浓 度 等 于 内 部 多 子 浓 度 ， 表 面 反 型 少 子 的 导 电 能 力 已 经 足 够 强 ， 称 此 时 金 属 板 上 所 加
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10.
以 下 4 种 不 同 掺 杂 情 况 的 N 型 Ge 半 导 体 中 ， 室 温 下 电 子 迁 移 率 由 大 到 小 的 顺 序 是
a) b) c)
C
4.
说 法 正 确 的 是
5.
空 穴 是 一 种 真 实 存 在 的 微 观 粒 子 MIS 结 构 电 容 可 等 效 为 绝 缘 层 电 容 与 半 导 体 表 面 电 容 的 的 并 联 C. 稳 态 和 热 平 衡 态 的 物 理 含 义 是 一 样 的 D. 同 一 种 半 导 体 材 料 中 ， 电 子 迁 移 率 比 空 穴 迁 移 率 高 空 间 实 验 室 中 失 重 状 态 下 生 长 的 GaAs 与 地 面 生 长 的 GaAs 相 比 ， 载 流 子 迁 移 率 要 高 ， 这 是 因 为 B A. B. C. D. 半 A A. B. 。 无 晶 化 宇 导 。 复 合 机 构 散 射 机 构
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电 子 科 技 大 学 二 零 九 至 二 零 期 期 末 考 试
半导体物理 月 18日 课程考试题 B卷 （ 120 分钟）
一 零
学 年 第 一 学
考试形式： 闭卷
考试日期
2010年 元
课程成绩构成：平时 一 得分 签名 二
A. B. C. D.
D 子 子 子 子 的 的 Ge Ge Si Si 半 半
。 半 半 导 导 导 导 体 体 体 ； 体 ； ； 。
掺 掺 掺 掺
入 入 入 入
浓 浓 浓 浓
度 度 度 度
1015 cm-3 P 1014 cm-3 B 1015 cm-3 P 1014 cm-3 B
原 原 原 原
（2 分 ）
3.
写 出 至 少 两 种 测 试 载 流 子 浓 度 的 实 验 方 法 ， 并 说
13.
/ 阈值 电 属 金 压 和 为 n 型 开启 半 电压 导 体 电压 接 触。 形 成 肖 特 基 势 垒 ， 若 外 加 正 向 偏 压 于 金 属 ， 则 半 导 体 表 面 电 子 势 垒 高 度 将 降 低 ， 空 间 电 荷 区 宽 度 将 相 应 地 （ 减 少 /
变 窄 / 变 薄 ）。
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处 于 稳 态 的 某 掺 杂 n = 1.5 × 1015 cm − 3 体
A. B.
Si
半 导 体 中 电 子 浓 度 p = 1.5 × 1012 cm − 3 ， 则 该 半 导
， 空 穴 浓 度 为 A 。
3.
存 存 C. 处 D. 是 下 面 A. 若 导 B. 计 曼 C. 处 导 D. 半 置 下 面 A. B.
在 在 于 简 说 半 体 算 统 于 率 导
小 大 热 并 法 导 必 简 计 低 都 体
注 注 平 半 错 体 定 并 代 温 随 中
入 入 衡 导 误 导 处 半 替 弱 温 ，
9.
有效质量
用 ， 可 通 过 回 旋 共 振 实 验 来 测 量。
10.
某 N 型 Si 半 导 体 的 功 函 数 WS 是 4.3eV ， 金 属 Al 的 功
函 数 Wm 是 4.2 eV ，
该 半 导 体 和 金 属 接 触 时 的 界
面 将 会 形 成
11.
反阻挡层接触 / 欧姆接触
。 禁带中心能级 / 本 征
电 子 迁 移 率 会
下降 / 减小
， 电 阻 率 会
上升 / 增大 。
3.
电 子 陷 阱 存 在 于
P/空穴
型 半 导 体 中。
4.
随 温 度 的 增 加 ， P 型 半 导 体 的 霍 尔 系 数 的 符 号
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下 积 累、
出 理 想 的 低 频 和 高 频 电 容
解 释 平 带 电 压。
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(10 分 )
答 ：
图 略 （ 各 2 分 ， 共 8 分 ）
平 带 电 压 ： 功 函 数 或 者 绝 缘 层 电 荷 等 因 素 引 起 半 导 体 内 能 带 发 生 弯 曲 ， 为 了 恢 复 平 带 状 态 所 需 加 的 外 加 栅 偏 压。 栅电压。 或 者 使 半 导 体 内 没 有 能 带 弯 曲 时 所 加 的
10 分， 三 四
期中 五
5 六
分，
实验 七 八
15
分， 九
期末 十 合计
70
分
复核人 签名
得 分 1 、 填 空 题 :
（ 共 16 分 ， 每 空 1 分 ）
1.
简 并 半 导 体 一 般 是 离杂质
重
掺 杂 半 导 体 ， 这 时
电
对 载 流 子 的 散 射 作 用 不 可 忽 略。
2.
处 在 饱 和 电 离 区 的 N 型 Si 半 导 体 在 温 度 升 高 后 ，