最新复习题-半导体物理学
半导体物理学试题库完整
半导体物理学试题库完整1.能够传导电荷的有效质量与能量函数对于波矢的二阶导数成反比。
有效质量的引入反映了晶体材料内部势场的作用。
2.半导体导带中的电子浓度取决于状态密度(即量子态按能量如何分布)和费米分布函数(即电子在不同能量的量子态上如何分布)。
3.当两种不同半导体接触后,费米能级较高的半导体界面一侧带正电。
在达到热平衡后,两者的费米能级相等。
4.半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央,其导带极小值位于[100]方向上距布里渊区边界约0.85倍处。
因此,它属于间接带隙半导体。
5.形成间隙原子和空位成对的点缺陷称为弗仑克耳缺陷。
形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为肖特基缺陷。
6.在一定温度下,与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为1/2.高于费米能级2kT能级处的占据概率为1/1+exp(2)。
7.从能带角度来看,锗、硅属于间接带隙半导体,而砷化稼属于直接带隙半导体。
后者有利于光子的吸收和发射。
8.通常将服从XXX分布的电子系统称为非简并性系统,将服从费米分布的电子系统称为简并性系统。
9.对于同一种半导体材料,其电子浓度和空穴浓度的乘积与温度有关。
而对于不同的半导体材料,其浓度积在一定的温度下将取决于禁带宽度的大小。
10.半导体的晶格结构形式多种多样。
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。
11.如果电子从价带顶跃迁到导带底时XXX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。
A。
在质量较大的原子组成的半导体中,存在着空穴。
B。
空穴主要存在于价带顶附近曲率较大的等能面上。
C。
同样,空穴也可以存在于价带顶附近曲率较小的等能面上。
D。
空穴也可以出现在自旋-轨道耦合分裂出来的能带上。
12.电子在导带能级中分布的概率表达式是exp(-E-Ec)/(kT),其中E为能级,Ec为导带底能级,k为玻尔兹曼常数,T为温度。
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复习资料一、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
所以样品的电导率为: q(n0 n p0 p )
代入数据得,电导率为2.62 ×1013S/cm 所以,电场强度 E J 1.996103 mA / cm
作业-课后习题2
第四章 半导体的导电性
试计算本征Si 在室温时的电导率,设电子和空穴迁移率分别为1450cm2/V·S 和500cm2/V·S。当掺入百万分之一的As 后,设杂质全部电离,试计算其电 导率。比本征Si 的电导率增大了多少倍?(ni=1.5×1010cm-3; Si原子浓度为 =5.0×1022cm-3,假定掺杂后电子迁移率为900cm2/V·S)
m0为电子惯性质量,k1=1/2a; a=0.314nm。试求: (1)禁带宽度; (2)导带底电子有效质量; (3)价带顶电子有效质量; (4)价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化。
练习2-课后习题2
第一章 半导体中的电子状态
2.晶格常数为0.25nm的一维晶格,当外加102V/m和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。
所以,300k时,
nT 300
(1.05 1019
5.7
1018 )
exp(
0.67 1.61019 21.381023 300)
1.961013cm3
77k时,
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。
半导体物理学试题库完整
一.填空题1.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢的.引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的的作用。
(二阶导数.内部势场)2.半导体导带中的电子浓度取决于导带的(即量子态按能量如何分布)和(即电子在不同能量的量子态上如何分布)。
(状态密度.费米分布函数)3.两种不同半导体接触后,费米能级较高的半导体界面一侧带电.达到热平衡后两者的费米能级。
(正.相等)4.半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央.其导带极小值位于方向上距布里渊区边界约0.85倍处.因此属于半导体。
([100].间接带隙)5.间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为;形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为。
(弗仑克耳缺陷.肖特基缺陷)6.在一定温度下.与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为.高于费米能级2kT能级处的占据概率为。
(1/2.1/1+exp(2))7.从能带角度来看.锗、硅属于半导体.而砷化稼属于半导体.后者有利于光子的吸收和发射。
(间接带隙.直接带隙)8.通常把服从的电子系统称为非简并性系统.服从的电子系统称为简并性系统。
(玻尔兹曼分布.费米分布)9.对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与有关.而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于的大小。
(温度.禁带宽度)10.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和纤锌矿等两种晶格结构。
(金刚石.闪锌矿)11.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禁带半导体.否则称为禁带半导体。
(直接.间接)12.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、、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。
(电离杂质的散射.晶格振动的散射)13.半导体中的载流子复合可以有很多途径.主要有两大类:的直接复合和通过禁带内的进行复合。
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、引言半导体物理是现代电子学中至关重要的一门学科,其涉及电子行为、半导体器件工作原理等内容。
为了帮助大家更好地复习半导体物理,本文整理了一些常见的复习试题及答案,以供大家参考和学习。
二、基础知识题1. 请简述半导体材料相对于导体和绝缘体的特点。
答案:半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电特性。
与导体相比,半导体的电导率较低,并且在无外界作用下几乎不带电荷。
与绝缘体相比,半导体的电导率较高,但不会随温度显著增加。
2. 什么是本征半导体?请举例说明。
答案:本征半导体是指不掺杂任何杂质的半导体材料。
例如,纯净的硅(Si)和锗(Ge)就是本征半导体。
3. 简述P型半导体和N型半导体的形成原理。
答案:P型半导体形成的原理是在纯净的半导体材料中掺入少量三价元素,如硼(B),使其成为施主原子。
施主原子进入晶格后,会失去一个电子,并在晶格中留下一个空位。
这样就使得电子在晶格中存在的空位,形成了称为“空穴”的正电荷载流子,因此形成了P型半导体。
N型半导体形成的原理是在纯净的半导体材料中掺入少量五价元素,如磷(P)或砷(As),使其成为受主原子。
受主原子进入晶格后,会多出一个电子,并在晶格中留下一个可移动的带负电荷的离子。
这样就使得半导体中存在了大量的自由电子,形成了N型半导体。
4. 简述PN结的形成原理及特性。
答案:PN结是由P型半导体和N型半导体的结合所形成。
P型半导体和N型半导体在接触处发生扩散,形成电子从N区流向P区的过程。
PN结具有单向导电性,即在正向偏置时,电流可以顺利通过;而在反向偏置时,电流几乎无法通过。
三、摩尔斯电子学题1. 使用摩尔斯电子学符号,画出“半导体”的符号。
答案:半导体的摩尔斯电子学符号为“--..-.-.-...-.”2. 根据摩尔斯电子学符号“--.-.--.-.-.-.--.--”,翻译为英文是什么?答案:根据翻译表,该符号翻译为“TRANSISTOR”。
半导体物理学题库
半导体物理学题库半导体物理学是研究半导体材料物理性质和内部微观过程的学科,它对于现代电子技术的发展起着至关重要的作用。
为了帮助大家更好地学习和掌握这门学科,我们精心整理了一份半导体物理学题库。
一、选择题1、以下哪种材料不是常见的半导体?()A 硅B 锗C 铜D 砷化镓答案:C解析:铜是导体,不是半导体。
硅、锗和砷化镓都是常见的半导体材料。
2、半导体中载流子的主要类型有()A 电子和空穴B 正离子和负离子C 质子和中子D 原子和分子答案:A解析:在半导体中,参与导电的载流子主要是电子和空穴。
3、本征半导体的电导率主要取决于()A 温度B 杂质浓度C 晶体结构D 外加电场答案:A解析:本征半导体的电导率主要由温度决定,温度升高,本征激发增强,载流子浓度增加,电导率增大。
4、施主杂质在半导体中提供()A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案:A解析:施主杂质能够释放电子,从而增加半导体中的电子浓度。
5、受主杂质在半导体中提供()A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案:B解析:受主杂质能够接受电子,从而增加半导体中的空穴浓度。
二、填空题1、半导体的能带结构中,导带和价带之间的能量间隔称为________。
答案:禁带宽度2、常见的半导体晶体结构有________、________和________。
答案:金刚石结构、闪锌矿结构、纤锌矿结构3、本征半导体中,电子浓度和空穴浓度的乘积是一个________。
答案:常数4、半导体中的扩散电流是由________引起的。
答案:载流子浓度梯度5、当半导体处于热平衡状态时,费米能级的位置在________。
答案:禁带中央附近三、简答题1、简述半导体的导电机制。
答:半导体的导电机制主要依靠电子和空穴两种载流子。
在本征半导体中,温度升高时,价带中的电子获得能量跃迁到导带,形成电子空穴对,从而产生导电能力。
在外加电场作用下,电子和空穴分别向相反的方向移动,形成电流。
(完整word版)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(般为兀素周期表中的川族兀素)。
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( 般为兀素周期表中的V 族兀素)。
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, 状态密度。
费米能级低于价带顶(E F E v 0 )。
7. 有效状态密度:8. 以导带底能量E c 为参考,导带中的平衡电子浓度:14. 本征费米能级E Fi :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近,* *13 m 3 mE Fi — E c E vkTln -4 E midgap kTl nJ ; 其中禁 带宽度 24 m n4 m n15. 本征载流子浓度n i :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n 0 p o n j o 硅半导体,在103T 300K 时,n i 1.5 10 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。
17. 束缚态:在绝对零度时,半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。
束缚态时,半导体内的电子、空穴浓度非常小。
18. 本征半导体的能带特征:n 0 N c exp吕」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kT9.以价带顶能量E v 为参考,价带中的平衡空穴浓度:E F E v P o N v exp ----------------kT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* 3/24 2m p11•价带量子态密度函数 g v E ------------------ 3hE v E12.导带中电子的有效状态密度h 2E gE c本征半导体费米能级的位置位于禁带中央附近, 且跟温度有关。
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 )。
半导体物理试卷
半导体物理试卷一、选择题(每题3分,共30分)1. 本征半导体是指()的半导体。
A. 不含杂质和缺陷B. 电子浓度等于空穴浓度。
C. 导电性介于导体和绝缘体之间D. 以上都是。
2. 在半导体中,导带底附近的电子有效质量()。
A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 可正可负。
3. 对于N型半导体,其多数载流子是()。
A. 电子B. 空穴C. 离子D. 光子。
4. 杂质半导体中的杂质能级位于()。
A. 禁带中B. 导带中C. 价带中D. 以上都有可能。
5. 半导体的费米能级随温度升高()。
A. 向禁带中央移动B. 向导带底移动。
C. 向价带顶移动D. 不确定,取决于半导体类型。
6. 当PN结正向偏置时,()。
A. 势垒高度降低,扩散电流大于漂移电流。
B. 势垒高度升高,扩散电流小于漂移电流。
C. 势垒高度不变,扩散电流等于漂移电流。
D. 势垒高度降低,扩散电流小于漂移电流。
7. PN结的电容包括()。
A. 势垒电容和扩散电容B. 仅势垒电容。
C. 仅扩散电容D. 寄生电容。
8. 在半导体中,空穴的运动是()。
A. 实际的粒子运动B. 电子运动的等效。
C. 离子运动的等效D. 光子运动的等效。
9. 半导体的电导率与()有关。
A. 载流子浓度和迁移率B. 禁带宽度。
C. 杂质浓度D. 以上都是。
10. 以下哪种现象不是半导体的特性()。
A. 光电导效应B. 压阻效应。
C. 超导现象D. 热电效应。
二、填空题(每题2分,共20分)1. 半导体的晶格结构主要有_____和_____(举两种)。
2. 根据杂质在半导体中提供载流子的类型,杂质可分为_____杂质和_____杂质。
3. 半导体的载流子散射机制主要有_____散射、_____散射等。
4. 在热平衡状态下,半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为_____(表达式)。
5. PN结的空间电荷区是由_____和_____形成的。
6. 半导体的霍尔效应中,霍尔系数与载流子浓度和_____有关。
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。
半导体物理试题库及答案
半导体物理试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在半导体中,电子从价带跃迁到导带所需能量的最小值称为:A. 禁带宽度B. 费米能级C. 载流子浓度D. 电子亲和能答案:A2. 下列哪种半导体材料的禁带宽度大于硅?A. 锗B. 砷化镓C. 硅D. 碳化硅答案:D3. PN结在正向偏置时,其导电性能主要取决于:A. 电子B. 空穴C. 杂质D. 复合答案:B4. 半导体器件中,二极管的导通电压通常为:A. 0.2VB. 0.7VC. 1.5VD. 3.3V答案:B5. 在半导体物理学中,霍尔效应可以用来测量:A. 载流子浓度B. 载流子迁移率C. 载流子类型D. 所有以上答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪些因素会影响半导体的载流子浓度?(多选)A. 温度B. 光照C. 杂质浓度D. 材料类型答案:ABCD2. 半导体器件的能带结构包括:A. 价带B. 导带C. 禁带D. 费米能级答案:ABC3. 下列哪些是半导体材料的特性?(多选)A. 导电性介于导体和绝缘体之间B. 导电性随温度升高而增加C. 导电性随光照强度增加而增加D. 导电性随杂质浓度增加而增加答案:ABCD三、填空题(每空1分,共20分)1. 半导体材料的导电性可以通过掺杂来改变,其中掺入____类型的杂质可以增加载流子浓度。
答案:施主2. 在PN结中,当外加电压的方向与PN结内电场方向相反时,称为______偏置。
答案:反向3. 半导体材料的导电性随温度升高而______。
答案:增加4. 半导体器件的能带结构中,价带和导带之间的区域称为______。
答案:禁带5. 霍尔效应测量中,当载流子受到垂直于电流方向的磁场作用时,会在垂直于电流和磁场的方向上产生______。
答案:霍尔电压四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述半导体材料的导电机制。
答案:半导体材料的导电机制主要涉及价带中的电子获得足够能量跃迁到导带,从而成为自由电子,同时在价带中留下空穴。
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 )。
半导体试题及答案
半导体试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 半导体材料的导电性介于金属和绝缘体之间,这是因为:A. 半导体材料内部存在大量的自由电子B. 半导体材料内部存在大量的空穴C. 半导体材料的能带结构D. 半导体材料的晶格结构答案:C2. 下列哪种掺杂方式可以增加半导体的导电性?A. N型掺杂B. P型掺杂C. 同时进行N型和P型掺杂D. 不进行任何掺杂答案:A3. 半导体的PN结在正向偏置时,其导通的原因是:A. 电子从P区注入N区B. 空穴从N区注入P区C. 电子和空穴的复合D. 电子和空穴的注入答案:D4. 半导体器件中,晶体管的放大作用主要依赖于:A. 基极电流B. 发射极电流C. 集电极电流D. 所有电流的总和5. 下列哪种材料不适合作为半导体材料?A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案:C6. 半导体器件的最小特征尺寸缩小,可以带来以下哪些好处?A. 降低成本B. 提高速度C. 减少功耗D. 所有以上答案:D7. 在半导体工艺中,光刻技术主要用于:A. 制造晶体管B. 制造集成电路C. 制造绝缘体D. 制造导线答案:B8. 半导体的能带理论中,价带和导带之间的区域被称为:A. 能隙B. 能级C. 能带D. 能区答案:A9. 下列哪种半导体器件具有记忆功能?B. 晶体管C. 存储器D. 逻辑门答案:C10. 半导体器件的热稳定性主要取决于:A. 材料的热导率B. 器件的散热设计C. 器件的制造工艺D. 所有以上答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 半导体材料的特性包括:A. 导电性B. 绝缘性C. 半导体性D. 磁性答案:AC2. 下列哪些因素会影响半导体器件的性能?A. 温度B. 湿度C. 光照D. 电压答案:ABC3. 半导体器件的类型包括:A. 二极管B. 晶体管C. 集成电路D. 电阻答案:ABC4. 下列哪些是半导体材料的掺杂元素?A. 硼B. 磷C. 铜D. 锗答案:AB5. 在半导体工艺中,下列哪些步骤是必要的?A. 清洗B. 氧化C. 蒸发D. 抛光答案:ABC三、填空题(每题2分,共20分)1. 半导体材料的导电性主要依赖于______。
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 )。
(完整版)半导体物理试题
一、名词解释1、施主杂质:在半导体中电离时,能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心的杂质称为施主杂质。
受主杂质:在半导体中电离时,能够释放空穴而产生导电空穴并形成负电中心的杂质称为受主杂质。
2、本征半导体:完全不含缺陷且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。
实际半导体不可能绝对地纯净,本征半导体一般是指导电主要由本征激发决定的纯净半导体。
3、多子、少子(1)少子:指少数载流子,是相对于多子而言的。
如在半导体材料中某种载流子占少数,在导电中起到次要作用,则称它为少子。
(2)多子:指多数载流子,是相对于少子而言的。
如在半导体材料中某种载流子占多数,在导电中起到主要作用,则称它为多子。
4、欧姆接触指金属与半导体的接触,其接触面的电阻远小于半导体本身的电阻,实现的主要措施是在半导体表面层进行高参杂或引入大量的复合中心。
5、(1)费米能级: 费米能级是绝对零度时电子的最高能级。
(2)受主能级: 被受主杂质所束缚的空穴的能量状态称为受主能级(3)施主能级:被施主杂质束缚的电子的能量状态称为施主能级6、电子亲和能:真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差,也就是把导带底的电子拿出到真空去而变成自由电子所需要的能量。
7、深/浅能级(1)浅能级杂质:在半导体中,能够提供能量靠近导带的电子束缚态或能量接近价带的空穴束缚态的杂质称为浅能级杂质。
(2)深能级杂质:在半导体中,能够提供能量接近价带的电子束缚态或能量接近导带的空穴束缚态的杂质称为深能级杂质。
8、肖特基势垒金属与半导体接触时,若二者功函不同,载流子会在金属与半导体之间流动,稳定时系统费米能级统一,在半导体表面一层形成表面势垒,是一个高阻区域,称为阻挡层。
电子必须跨越的界面处势垒通常称为肖特基势垒。
二、简答题1.简述PN结反向击穿的原理(雪崩效应、齐纳击穿、热电击穿)答:(1)雪崩击穿:半导体中, pn 结反向电压增大时,势垒区中的电场很强,在势垒区内的电子和空穴由于受到强电场的漂移作用,具有很大的动能,它们与势垒区内的晶格原子发生碰撞时,能把价键上的电子和空穴碰撞出来,成为导电电子,同时产生一个空穴。
半导体物理复习题
半导体物理复习题半导体物理是研究半导体材料的电子性质及其在器件中应用的科学。
以下是一些半导体物理的复习题,帮助学生巩固和理解这一领域的基本概念。
1. 简述半导体材料的能带结构。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导率。
在能带结构中,价带和导带之间存在一个能量间隙,称为带隙。
半导体的带隙通常比绝缘体小,因此可以通过热激发或光照等方式使电子从价带跃迁到导带,产生自由电子和空穴。
2. 什么是本征半导体和掺杂半导体?本征半导体是指纯度很高的半导体材料,其导电性主要来源于热激发产生的电子-空穴对。
掺杂半导体是指在本征半导体中掺入杂质原子,通过提供额外的自由电子或空穴来提高材料的导电性。
掺杂分为n型掺杂和p型掺杂,分别引入施主杂质和受主杂质。
3. 描述p-n结的形成过程及其特性。
p-n结是由p型半导体和n型半导体材料相互接触形成的结构。
在接触过程中,n型材料中的自由电子会向p型材料扩散,而p型材料中的空穴会向n型材料扩散。
这种扩散会在界面附近形成一个空间电荷区,阻止进一步的扩散。
p-n结具有单向导电性,即只允许电子从n型材料流向p型材料,而不允许反向流动。
4. 简述光生载流子的产生和复合过程。
当半导体材料受到光照时,光子的能量可以激发价带中的电子跃迁到导带,产生电子-空穴对,称为光生载流子。
这些载流子可以参与导电过程,提高材料的电导率。
然而,载流子在一定条件下会发生复合,即电子和空穴重新结合,释放出能量。
复合过程会降低材料的电导率。
5. 什么是霍尔效应?如何利用霍尔效应测量半导体的载流子浓度?霍尔效应是指在垂直于电流方向施加磁场时,半导体材料中载流子受到洛伦兹力的作用,导致电荷在一侧积累,形成横向电场。
通过测量霍尔电压和电流,可以计算出霍尔系数,进而得到载流子的浓度和类型。
霍尔效应是研究半导体材料载流子性质的重要方法。
通过以上复习题,学生可以加深对半导体物理基本概念的理解,为进一步学习半导体器件和集成电路打下坚实的基础。
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一、填空题1. 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)。
2. 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。
3. 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。
4. n o p o=n i2标志着半导体处于(热平衡)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?(不改变);当温度变化时,n o p o改变否?(改变)。
5. 硅的导带极小值位于布里渊区的(<100>方向上),根据晶体对称性共有(6)个等价能谷。
6. n型硅掺As后,费米能级向(E c或上)移动,在室外温度下进一步升高温度,费米能级向(E i或下)移动。
7. 半导体中的陷阱中心使其中光电导灵敏度(增加),并使其光电导衰减规律(衰减时间延长)。
8. 若用氮取代磷化镓中的部分磷,结果是(禁带宽度E g增大);若用砷的话,结果是(禁带宽度E g减小)。
9. 已知硅的E g为1.12 eV,则本征吸收的波长限为(1.11 微米);Ge的E g为0.67 eV,则本征吸收的波长限为(1.85 微米)。
10. 复合中心的作用是(促进电子和空穴复合),起有效复合中心的杂质能级必须位于(Ei 或禁带中心线),而对电子和空穴的俘获系数r n或r p必须满足(r n=r p)11. 有效陷阱中心位置靠近(E F或费米能级)12. 计算半导体中载流子浓度时,不能使用波尔兹曼统计代替费米统计的判定条件是(E c-E F ≤2k o T以及E F-E V≤2k o T),这种半导体被称为(简并半导体)。
13. PN结电容可分为(扩散电容)和(势垒电容)两种。
14. 纯净半导体Si中掺Ⅲ族元素的杂质,当杂质电离时在Si晶体的共价键中产生了一个(空穴),这种杂质称(受主)杂质;相应的半导体称(P)型半导体。
15. 半导体产生光吸收的方式(本征)、(激子)、(杂质)、(晶格振动)。
半导体吸收光子后产生光生载流子,在均匀半导体中是(电导率)增加,可制成(光敏电阻);在存在自建电场的半导体中产生(光生伏特),可制成(光电池);光生载流子发生辐射复合时,伴随着(发射光子),这就是半导体的(发光)现象,利用这种现象可制成(发光管)。
16. 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。
17. 简并半导体一般是(重)掺杂半导体,这时(电离杂质)对载流子的散射作用不可忽略。
18. 热平衡条件下,半导体中同时含有一种施主杂质和一种受主杂质情况下的电中性条件是(p0+n D+ = n0+p A-)19. 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。
20. 半导体中的载流子复合可以有很多途径,主要有两大类:(带间电子-空穴直接复合)和(通过禁带内的复合中心进行复合)。
二、选择题1. 本征半导体是指(A)的半导体。
A.不含杂质和缺陷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. 在P型半导体中(C)A.电子是多数载流子,空穴是少数载流子B.空穴的数量略多于电子C.空穴是多数载流子,电子是少数载流子D.没有电子3. 当PN结外加反向电压时,扩散电流与漂移电流的关系及耗尽层宽度的变化为(B)。
A.扩散电流大于漂移电流、耗尽层变宽B.扩散电流小于漂移电流、耗尽层变宽C.扩散电流大于漂移电流、耗尽层变窄D.扩散电流小于漂移电流、耗尽层变窄4. PN结击穿主要有下列哪三种物理机制(A)A.雪崩击穿、隧道击穿、热电击穿B.高压击穿、跃迁击穿、热电击穿C.雪崩击穿、隧道击穿、自发击穿D.隧道击穿、自发击穿、跃迁击穿5. 某一处于热平衡状态下的非简并半导体掺有施主杂质浓度为N D=5×1017cm-3,当温度为300 K时杂质已全部电离,已知本征载流子浓度为n i=1015cm-3,则电子和空穴浓度分别为(B)。
A.n0=2×1015 cm-3,p0=1×1017 cm-3B.n0=5×1017cm-3,p0=2×1012 cm-3C.n0=5×1017 cm-3,p0=2×1015 cm-3D.n0=2×1015 cm-3,p0=5×1015 cm-36. 在n型半导体中(C)A.空穴是多数载流子,电子是少数载流子B.空穴的数量略多于电子C.电子是多数载流子,空穴是少数载流子D.没有电子7. 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。
8. 当PN结外加正向电压时,扩散电流与漂移电流的关系及耗尽层宽度的变化为(C)。
A.扩散电流大于漂移电流、耗尽层变宽B.扩散电流小于漂移电流、耗尽层变宽C.扩散电流大于漂移电流、耗尽层变窄D.扩散电流小于漂移电流、耗尽层变窄9. 如果杂质既有施主的作用又有受主的作用,则这种杂质称为(F )。
A. 施主B. 受主C.复合中心D.陷阱 F. 两性杂质10. 半导体中少数载流子寿命的大小主要决定于(A)A、复合机构B、散射机构C、禁带宽度D、晶体结构11. 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12. 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 AB、E DC、E FD、E iE、少子F、多子13. 电子在晶体中的共有化运动时指(C)A、电子在晶体中各处出现的几率相同B、电子在晶体原胞中个点出现的几率相同C、电子在晶体各原胞对应点出现的几率相同D、电子在晶体各原胞对应点有相同位相14. Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体中的M空位V m是(A)A、点阵中的金属原子空位B、点阵中的原子间隙C、一种在禁带中引入施主能级的点缺陷D、一种在禁带中引入受主能级的位错15. 自补偿效应的起因是(B)A、材料中先已预存在某种深能级杂质B、材料中先已预存在某种深能级缺陷C、掺入的杂质是双性杂质D、掺杂导致某种缺陷产生16. 若某半导体导带中发现电子的几率为零,则该半导体必定(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17. 半导体中的载流子扩散系数的大小取决于(B)A、复合机构B、散射机构C、能带结构D、晶体结构18. 硅中掺金的工艺主要用于制造(C)器件A、高可靠性B、高反压C、高频D、大功率19. 欲在掺杂适度的无表面态n型硅上做欧姆电极,以下四种金属中最合适的是(A)A、In(W m=3.8 eV)B、Cr(W m=4.6 eV)C、Au(W m=4.8 eV)D、Al(W m=4.2 eV)20. 在光电转换过程中,硅材料一般不如GaAs量子效率高,其因是(A)A、禁带较窄B、禁带是间接型跃迁C、禁带较宽D、禁带是直接型跃迁21. GaAs的导带极值位于布里渊区(A)B、<111>方向边界处C、<100>方向边界处D、<110>方向边界处22. 重空穴指的是(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23. 对于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体,随着平均原子序数的增加(B)A、禁带宽度增大B、禁带宽度减小C、最低的导带极小值从布里渊区中心移向边界D、最低的导带极小值在布里渊区中心不变24. 根据费米分布函数,电子占据(E F+KT)能级的几率(B)A、等于空穴占据(E F+KT)能级的几率B、等于空穴占据(E F-KT)能级的几率C、大于电子占据E F的几率D、大于空穴占据E F的几率25. 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、经过一极小值趋近E iD、经过一极大值趋近E i26. 某材料的电阻率随温度上升而先下降后上升,该材料是(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27. 如果在神州十号太空实验室里,生长的GaAs具有很高的载流子迁移率,这是因为(C)A、无杂质污染B、受较强的宇宙射线照射C、晶体生长完整性好D、化学配比合理三、名词解释1. 非平衡载流子的寿命:非平衡载流子的平均生存时间。
2. 迁移率:单位场强下电子平均飘移速度。
3. 光生伏特效应:由于光子的吸收在非均匀半导体中形成内建电场,半导体内部产生电动势(光生电压),将半导体外部短路则出现电流(光生电流)。
这种由内建电场引起的光电效应,称为光生伏特效应。
4. 非平衡载流子的寿命:非平衡载流子的平均生存时间。
5. 载流子平均自由时间:载流子在电场中作漂移运动时,只有在连续两次散射之间的时间称为自由时间,取极多次而求平均值,则称之为载流子的平均自由时间。
6. 肖特基接触:金属与半导体的接触是整流接触,形成阻挡层,即肖特基接触。
7. 光子本征吸收:半导体吸收光子的能量使价带中的电子激发到导带,在价带中留下空穴,产生等量的电子与空穴,这种吸收过程叫本征吸收。
8. 电子有效质量:该参数将晶体导带中电子的加速度与外加的作用力联系起来,该参数包含了晶体中的内力。
9. 状态密度函数:有效量子态的密度。
它是能量的函数,表示单位体积代为能量中的量子态数量。
10. 杂质补偿半导体:同一半导体区域内既含有施主杂质又含有受主杂质的半导体。
11. 简并半导体:电子或空穴的浓度大于有效状态密度,费米能级位于导带中(n型)或价带中(p型)。
12. 非简并半导体:掺入相对较少的施主(和)或受主杂质,使得施主和(或)受主能级分离、无相互作用的半导体。
13. 本征半导体:没有杂质原子且晶体中午晶格缺陷的纯洁半导体材料。
14. 准费米能级:电子和空穴的住费米能级分别将电子和空穴的非平衡状态浓度与本征载流子浓度以及本征费米能级联系起来。
15. 线性缓变结:pn结一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度。
1. 简述金属半导体肖特基接触的整流特性形成机制。
答:在金属半导体接触中,金属一侧势垒高度不随外加电压而变,半导体一侧势垒高度与外加电压相关。
因此,当外加电压使半导体一侧势垒高度降低时,形成从半导体流向金属的净电流密度,且随外加电压而变化;反之,则是从金属到半导体的电流密度,该电流较小,且与外加电压几乎无关。