半导体物理学期末复习试题及答案二

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

E小的量子态被电子占据的概率为（ D ），当

F

温度大于热力学温度零度时，能量比

E小的量子态被电子占据的概率为

F

（ A ）。

A. 大于1/2

B. 小于1/2

C. 等于1/2

D. 等于1

E. 等于0

9.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tτ=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/e

12. 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）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

二、证明题

1、对于某n型半导体，其杂质浓度为

D

N,试证明ln C

C F

D

N

E E kT

N

-=

ln

C F

D

E E

kT

C

C

C F

D

N

N e

N

E E kT

N

-

-

=

=

-=

1、证：设杂质全部电离，则

n

又n

由上两式可得

2、对于某半导体，其能带如图所示，试证明其为P型半导体，即证明p0>n0

00

E,

,

C F

F V

E E

kT

C

E E

kT

V

C F F V V C

N e

N e

E E E N N

p n

-

-

-

-

=

=

--≈

>

f

2、证：非兼并半导体n

p

由题意有而

故可得为p型半导体。

三、计算画图题

1. 计算（1）掺入N D为1×1015个/cm3的施主硅，在室温（300K）时的电子n0和空穴浓度p0，其中本征载流子浓度n I =1010个/cm3。（2）如果在（1）中掺入N A=5×1014个/cm3的受主，那么电子n0和空穴浓度p0分别为多少？

1.解：（1） 300K时可认为施主杂质全部电离。

（2）掺入了N A=5×1014个/cm3的受主，那么同等数量的施主得到了补偿。

2．室温下，硅本征载流子浓度n I=1010个/cm3，s

V

cm

n

⋅

=/

14502

μ2

500/.

p

cm V s

μ=，（1）计算本征电导率，

（2）若硅原子的浓度为223

510cm-

⨯，掺入施主杂质，使每6

10个硅原子中有一个杂质原子，计算室温下电子浓度和空穴浓度(设杂质全部电离)，试求该掺杂硅材料的电阻率。

解：

（1）-6

() 3.1210

i i n p

n q S cm

σμμ

=+=⨯⋅

（2）3

16

6

3

22

10

5

10

10

5

-

-

⨯

=

⨯

=cm

cm

N

D

杂质全部电离

D

N

n=

，3

3

2

10

2-

⨯

=

=cm

n

n

p i

()3

5

15

2

10

2

3

15

/

10

1

10

1

10

/

10

1

cm

n

n

P

cm

N

n

o

i

O

D

o

个

个

⨯

=

⨯

=

=

⨯

=

=