半导体复习题

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* 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（ ） A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 2 •关于本征半导体，下列说法中错误的是（ ） A. 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 o =qp o 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（ ）

4 •下面pn 结中不属于突变结的是（ ） 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（ ） 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（ ） A. =n :让 B.二p ：： ：： p 0 C. ：n 二.：p 7. 关于空穴，下列说法不正确的是（ ） A.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np=n 2，下列说法正确的是（ ） A.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X D ，下面说法中错误的是（ ） A. p +n 结中 X D :- x n B. n +p 结中 X D :- Xp C. X D 与势垒区上总电压V D - V 成正比 A. △p B _d △pt )] dt D. D.二 p ：： ：： n 0

D. X D与势垒区上总电压V D -V的平方根成正比

10. 关于有效质量，下面说法错误的是（

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。

二、填空题

1. N型半导体中多子为__________ ，少子为__________ ；P型半导体中多子为

________ ，少子为 ________ 。n po 表示__________ 的浓度；P nO 表示_________ 的浓度。

2 •若单位体积中有个n电子，p个空穴，电离施主浓度为n D，电离受主浓度

为p A■，则电中性条件为________ 。

3. __________________________________________ T>OK时，电子占据费米能级的概率是 ____________________________________ 。

4. pn结空间电荷区中内建电场的方向是由—区指向—区；在耗尽近似下，

空间电荷密度等于 ________ 。

5. pn结加正向偏压V时势垒高度由qV D变成________ ; pn结加反向偏压V时势

垒高度由qV D变成_________

6. 理想pn结的电流电压方程J=Js（e qV/kT-1）又称为 __________ ，其中」叫做

；在国际单位制下，J s的单位是。由此方程可知，pn 结的最主要特性是具有或。

7. 状态密度就是每单位能量间隔内的 __________ 。计算状态密度时，我们近似

认为能带中的能级作是 ________ 分布的。

8. 半导体材料最常见的三种晶体结构分别是 __________________ 、_________ 和 ________ 。比如，硅是 ________ 结构，砷化傢是_________ 结构。

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9 •氢原子电离能E0=—m°q2“，则类氢杂质电离能为也E D = 。

2（4兀坯）2舟2，--------------

10.稳压二极管应用的是PN结的___________ 特性，整流二极管应用的是PN结

的 _______ 特性。

三、简答题

1. “半导体照明工程”的目标是使LED成为照明光源。这个工程目前的主要任务是寻找或合成便宜、环保、波长合适、发光效率高的半导体材料。试就这一话题回答下列问题：（1）什么是LED? （2）已知的最便宜的半导体材料是什么？

2. pn结热平衡时势垒高度qV D的大小与中性P区和N区的费米能级（E^和E fp）的关系是什么？平衡pn结能带最主要的两个性质是什么？

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3.

图1是隧道结的平衡示意图，试 根据此图回答下列问题： (1) 隧道结对结两边半导体掺杂的 要求是什么？ (2) 如图1所示状态时隧道结有无 隧道电流？ (3) 隧道结电流电压曲线的主要特 性是什么？ 图1 4. 图2是川-V 和U -切族半导体材料的能隙示意图，试根据此图回答下列问题: (1 )蓝光的光子能量大约在 2.76eV ，图2中那种材料最适合作为蓝光的发光 材料？ (2) 发光材料需要满足二个条件，第一，发光波长在所需要的范围；第二，发 光效率高。这两个要求分别决定于半导体的那两个性质？ (3) 图中半导体材料哪些是川-V ，那些是U -切族？各列举三个。

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2.0 i.u

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图2

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