大学半导体材料课后习题答案期末考试复习资料汇总
半导体物理与器件课后练习题含答案
半导体物理与器件课后练习题含答案1. 简答题1.1 什么是p型半导体？答案： p型半导体是指通过加入掺杂物（如硼、铝等）使得原本的n型半导体中含有空穴，从而形成的半导体材料。
具有p型性质的半导体材料被称为p型半导体。
1.2 什么是n型半导体？答案： n型半导体是指通过加入掺杂物（如磷、锑等）使得原本的p型半导体中含有更多的自由电子，从而形成的半导体材料。
具有n型性质的半导体材料被称为n型半导体。
1.3 什么是pn结？答案： pn结是指将p型半导体和n型半导体直接接触形成的结构。
在pn结的界面处，p型半导体中的空穴和n型半导体中的自由电子会相互扩散，形成空间电荷区，从而形成一定的电场。
当外加正向电压时，电子和空穴在空间电荷区中相遇，从而发生复合并产生少量电流；而当外加反向电压时，电场反向，空间电荷区扩大，从而形成一个高电阻的结，电流几乎无法通过。
2. 计算题2.1 若硅片的掺杂浓度为1e16/cm³，电子迁移率为1350 cm²/Vs，电离能为1.12 eV，则硅片的载流子浓度为多少？解题过程：根据硅片的掺杂浓度为1e16/cm³，可以判断硅片的类型为n型半导体。
因此易知载流子为自由电子。
根据电离能为1.12 eV，可以推算出自由电子的有效密度为：n = N * exp(-Eg / (2kT)) = 6.23e9/cm³其中，N为硅的密度，k为玻尔兹曼常数（1.38e-23 J/K），T为温度（假定为室温300K），Eg为硅的带隙（1.12 eV）。
因此，载流子浓度为1e16 + 6.23e9 ≈ 1e16 /cm³。
2.2 假设有一n+/p结的二极管，其中n+区的掺杂浓度为1e19/cm³，p区的掺杂浓度为1e16/cm³，假设该二极管在正向电压下的漏电流为1nA，求该二极管的有效面积。
解题过程：由于该二极管的正向电压下漏电流为1nA，因此可以利用肖特基方程计算出它的开启电压：I = I0 * (exp(qV / (nkT)) - 1)其中，I0为饱和漏电流（假定为0），q为电子电荷量，V为电压，n为调制系数（一般为1），k为玻尔兹曼常数，T为温度。
(完整版)半导体及其应用练习题及答案
(完整版)半导体及其应用练习题及答案题目一1. 半导体是什么？答案：半导体是介于导体和绝缘体之间的材料，在温度适当时具有导电性能。
2. 半导体的价带和导带分别是什么？答案：半导体中的价带是电子离子化合物的最高能级，而导带是能够被自由电子占据的能级。
3. 简要解释半导体中的P型和N型材料。
答案：P型半导体是通过向半导体中掺杂三价元素，如硼，来创建的，在P型材料中电子少，因此存在空穴。
N型半导体是通过向半导体中掺杂五价元素，如磷，来创建的，在N型材料中电子多，因此存在自由电子。
题目二1. 解释PN结是什么？答案：PN结是由一个P型半导体和一个N型半导体通过熔合而形成的结构，其中P型半导体中的空穴与N型半导体中的自由电子结合，形成一个边界处的耗尽区域。
2. 简要描述PN结的整流作用是什么？答案：PN结的整流作用是指在正向偏置电压下，电流可以流过PN结，而在反向偏置电压下，电流几乎不会流过PN结。
3. 什么是PN结的击穿电压？答案：PN结的击穿电压是指当反向偏置电压达到一定程度时，PN结中会发生电击穿现象，导致电流迅速增加。
题目三1. 解释场效应晶体管（MOSFET）是什么？答案：场效应晶体管是一种半导体器件，可以用于控制电流的流动，其结构包括源极、漏极和栅极。
2. 简要描述MOSFET的工作原理。
答案：MOSFET的工作原理是通过栅极电场的变化来控制其上的沟道区域导电性，从而控制漏极和源极之间的电流的流动。
3. MOSFET有哪些主要优点？答案：MOSFET的主要优点包括体积小、功耗低、响应速度快和可靠性高等。
半导体物理与器件_常熟理工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
半导体物理与器件_常熟理工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.集成电路的行业模式可以分为哪几种？参考答案:IDM_Fab_Fabless2.关于杂质半导体电阻率随温度的变化关系描述正确的有（）。
参考答案:高温下，当本征激发称为主要矛盾时，其电阻率随温度升高而下降_当温度升高到杂质基本电离，且本征激发不显著时，晶格振动散射成为影响电阻率的主要因素_低温下，半导体的电阻率随温度的升高而下降，主要因为载流子浓度随温度升高而升高，且杂质电离散射几率随温度升高而下降3.半导体的散射机构包括（）。
参考答案:电离杂质散射_声学波散射_晶格振动散射_光学波散射4.当晶体中原子的间距越来越近时，开始出现（），能级越（），分裂的程度越显著。
参考答案:电子共有化运动，高5.质量作用定律体现在哪些方面（）？参考答案:对于给定的半导体材料，只取决于温度__与费米能级无关6.处于强电离区的单一掺杂n型半导体，具有哪些特征？参考答案:__7.晶格声学波振动，代表（）的振动。
参考答案:原胞质心的振动8.电子占据杂质能级不可能发生的的情况是（）。
参考答案:2个电子同时占据1个杂质能级9.本征半导体的载流子来源于（）。
参考答案:本征激发10.电子直接从价带跃迁到导带的过程称为（）。
参考答案:本征激发11.费米能级越高，代表系统中有更多（）能量的电子，费米能级以上的量子态几乎是（）。
参考答案:高，空的12.简并半导体，必须要用（）分布函数来描述电子和空穴的统计分布规律。
参考答案:费米13.（）是将杂质离子通过电场加速、磁场选择注入到半导体晶片以调控半导体电学性质的掺杂手段。
参考答案:离子注入14.金刚石结构是由（）组成复式格子。
参考答案:面心立方15.若半导体中同时存在施主和受主掺杂，且施主掺杂浓度近似等于受主掺杂浓度，则该半导体称为（）半导体？参考答案:高度补偿16.利用（）模型，可以对浅能级杂质的电离能进行估算？参考答案:类氢17.下列哪个能级是属于浅能级？【图片】参考答案:EA118.当半导体硅中掺入磷原子时，如果磷原子替代硅原子，电离后其效果是形成一个（）中心和一个多余的（）。
半导体课后习题答案1-8
6.625 × 10 −34 h 1 h = = (h / F )dk = F 2a 2aqE 2 × 0.25 × 10 −9 × 1.6 × 10 −19 × 10 7
=8.28 × 10-13s
第二章 2．以 As 掺入 Ge 中为例，说明什么是施主杂质，施主杂质电离过程和 n 型半导 体。 答：在 Ge 中掺入 As 时，某个 As 原子占据了 Ge 原子的位置。As 原子有 五个价电子，其中四个与周围四个 Ge 原子形成共价键，还剩一个价电子。 同时 As 原子所在处也多余一个正电荷。所以 As 原子代替 Ge 原子以后，其 效果是形成一个正电中心和一个多余的价电子。 但是这个正点中心对多余的 价电子的束缚很弱， 只需要很小的能量就可以成为导电电子在晶格中自由运 动。这个价电子挣脱束缚的过程叫作施主杂质电离过程，As 在这个过程中 释放一个价电子，被称为施主杂质。该半导体在加上电场时主要依靠施主释 放的电子导电，被称为 n 型半导体。 4．以 Si 在 GeAs 中的行为为例，说明Ⅳ族杂质在Ⅲ-Ⅴ族化合物中可能出现的双 性行为。 答：Si 原子比 Ge 多一个价电子，比 As 少一个价电子。实验表明，当 Si 掺入 GeAs 中时，Si 原子既能取代 Ge 原子表现为施主杂质，又能取代 As 原子表现为受主杂质。Si 的这种性质称为双性行为。 7 ． 锑 化 铟 的 禁 带 宽 度 Eg=0.18eV ， 相 对 介 电 常 数 εr=17 ， 电 子 有 效 质 量 mn*=0.015m0，m0 为电子的惯性质量，求(1)施主杂质电离能；(2)施主的弱束 缚电子基态轨道半径。 解：(1)施主杂质电离能
椭球的体积为 V=4 π abc/3=
3．当 E-EF 为 1.5k0T，4 k0T ，10 k0T 时，分别用费米分布函数和波耳兹曼分 布函数计算电子占据该能级的概率。
半导体器件物理复习题答案
半导体器件物理复习题答案一、选择题1. 半导体材料中，导电性介于导体和绝缘体之间的是：A. 导体B. 绝缘体C. 半导体D. 超导体答案：C2. PN结形成后，其空间电荷区的电场方向是：A. 由N区指向P区B. 由P区指向N区C. 垂直于PN结界面D. 与PN结界面平行答案：B3. 在室温下，硅的本征载流子浓度大约是：A. \(10^{10}\) cm\(^{-3}\)B. \(10^{12}\) cm\(^{-3}\)C. \(10^{14}\) cm\(^{-3}\)D. \(10^{16}\) cm\(^{-3}\)答案：D二、简答题1. 解释什么是PN结，并简述其工作原理。
答案：PN结是由P型半导体和N型半导体接触形成的结构。
P型半导体中空穴是多数载流子，N型半导体中电子是多数载流子。
当P型和N型半导体接触时，由于扩散作用，空穴和电子会向对方区域扩散，形成空间电荷区。
在空间电荷区，由于电荷的分离，产生一个内建电场，这个电场的方向是从N区指向P区。
这个内建电场会阻止进一步的扩散，最终达到动态平衡，形成PN结。
2. 描述半导体中的扩散和漂移两种载流子运动方式。
答案：扩散是指由于浓度梯度引起的载流子从高浓度区域向低浓度区域的运动。
漂移则是指在外加电场作用下，载流子受到电场力的作用而产生的定向运动。
扩散和漂移共同决定了半导体中的电流流动。
三、计算题1. 假设一个PN结的内建电势差为0.7V，求其空间电荷区的宽度。
答案：设PN结的空间电荷区宽度为W，内建电势差为Vbi，则有：\[ V_{bi} = \frac{qN_{A}N_{D}}{2\varepsilon}W \] 其中，q是电子电荷量，\( N_{A} \)和\( N_{D} \)分别是P型和N型半导体中的掺杂浓度，\( \varepsilon \)是半导体的介电常数。
通过这个公式可以计算出空间电荷区的宽度W。
四、论述题1. 论述半导体器件中的载流子注入效应及其对器件性能的影响。
苏州大学半导体工艺复习期末复习
苏州⼤学半导体⼯艺复习期末复习半导体⼯艺期末复习针对性总结第⼀部分：论述题1、集成电路的⼯艺集成：晶体⽣长（外延）、薄膜氧化、⽓相沉积、光刻、扩散、离⼦注⼊、刻蚀以及⾦属化等。
☆2、⼯艺⽬的：①形成薄膜：化学反应，PVD，CVD，旋涂，电镀；②光刻：实现图形的过渡转移；③刻蚀：最后的图形转移；④改变薄膜：注⼊，扩散，退⽕；3、单晶硅制备的⽅法：直拉法、磁控直拉技术、悬浮区熔法（FZ）。
☆4、直拉法的关键步骤以及优缺点（1）关键步骤：熔硅、引晶、收颈、放肩、等径⽣长、收晶。
熔硅：将坩埚内多晶料全部熔化；引晶：先预热籽晶达到结晶温度后引出结晶；收颈：排除接触不良引起的多晶和尽量消除籽晶内原有位错的延伸；放肩：略降低温度（15-42℃），让晶体逐渐长到所需的直接为⽌；等径⽣长：提⾼拉速收肩，收肩后保持晶体直径不变，就是等径⽣长；收晶：拉速不变、升⾼熔体温度或熔体温度不变、加速拉速，使晶体脱离熔体液⾯。
（2）优点：①所⽣长单晶的直径较⼤，成本相对较低；②通过热场调整及晶体转速、坩埚转速等⼯艺参数的优化，可较好控制电阻率径向均匀性。
（3）缺点：⽯英坩埚内壁被熔硅侵蚀及⽯墨保温加热元件的影响，易引⼊氧、碳等杂质，不易⽣长⾼电阻率的单晶。
5、磁控直拉技术的优点：①减少温度波动；②减轻熔硅与坩埚作⽤；③降低了缺陷密度，氧的含量；④使扩散层厚度增⼤；⑤提⾼了电阻分布的均匀性。
6、悬浮区熔法制备单晶体：特点：①不需要坩埚，污染少；②制备的单晶硅杂质浓度⽐直拉法更低；③主要⽤于需要⾼电阻率材料的器件。
缺点：单晶直径不及CZ法☆7、晶体⽣长产⽣的缺陷种类及影响种类：点缺陷、线缺陷、⾯缺陷、体缺陷；影响：点缺陷…… 影响杂质的扩散运动；线缺陷…… ⾦属杂质容易在线缺陷处析出，劣化器件性能；⾯缺陷…… 不能⽤于制作集成电路；体缺陷…… 不能⽤于制作集成电路。
8、外延⽣长①常⽤的外延技术：化学⽓相淀积（CVD）、分⼦束外延（MBE）。
沈阳工业大学《半导体物理》期末总结(知识点及重点习题总结)(精)
基本概念题：第一章半导体电子状态1.1 半导体通常是指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，其导带在绝对零度时全空，价带全满，禁带宽度较绝缘体的小许多。
1.2能带晶体中，电子的能量是不连续的，在某些能量区间能级分布是准连续的，在某些区间没有能及分布。
这些区间在能级图中表现为带状，称之为能带。
1.2能带论是半导体物理的理论基础，试简要说明能带论所采用的理论方法。
答：能带论在以下两个重要近似基础上，给出晶体的势场分布，进而给出电子的薛定鄂方程。
通过该方程和周期性边界条件最终给出E-k关系，从而系统地建立起该理论。
单电子近似：将晶体中其它电子对某一电子的库仑作用按几率分布平均地加以考虑，这样就可把求解晶体中电子波函数的复杂的多体问题简化为单体问题。
绝热近似：近似认为晶格系统与电子系统之间没有能量交换，而将实际存在的这种交换当作微扰来处理。
1.2克龙尼克—潘纳模型解释能带现象的理论方法答案：克龙尼克—潘纳模型是为分析晶体中电子运动状态和E-k关系而提出的一维晶体的势场分布模型，如下图所示利用该势场模型就可给出一维晶体中电子所遵守的薛定谔方程的具体表达式，进而确定波函数并给出E-k关系。
由此得到的能量分布在k空间上是周期函数，而且某些能量区间能级是准连续的（被称为允带），另一些区间没有电子能级（被称为禁带）。
从而利用量子力学的方法解释了能带现象，因此该模型具有重要的物理意义。
1.2导带与价带1.3有效质量有效质量是在描述晶体中载流子运动时引进的物理量。
它概括了周期性势场对载流子运动的影响，从而使外场力与加速度的关系具有牛顿定律的形式。
其大小由晶体自身的E-k关系决定。
1.4本征半导体既无杂质有无缺陷的理想半导体材料。
1.4空穴空穴是为处理价带电子导电问题而引进的概念。
设想价带中的每个空电子状态带有一个正的基本电荷，并赋予其与电子符号相反、大小相等的有效质量，这样就引进了一个假想的粒子，称其为空穴。
它引起的假想电流正好等于价带中的电子电流。
半导体物理复习要点答案2023年修改整理
一、填充题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1.。
电达到热平衡后两者的费米能级相等半导体硅的价带极大值位于k空间第一布里渊区的中央，其导带微小值位于2.倍处，因此属于 间接带隙 方向上距布里渊区边界约0.85】【100半导体。
；间隙原子空位3.晶体中缺陷一般可分为三类：点缺陷，如；面缺陷，如层错和晶粒间界。
位错线缺陷，如间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为弗仓克耳缺4.；形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为陷。
肖特基缺陷杂质可显著改变载流子浓度；深能级 5． 浅能级杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心。
，又能取代施主能级6.硅在砷化镓中既能取代镓而表现为，这种性质称为杂质的双性行受主能级砷而表现为为。
，半导体，在真空中进行脱氧处理，可产生氧空位 7．关于ZnO型 ZnO半导体材料。
从而可获得 n8．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)9．本征半导体的电阻率随温度增加而单调下降，杂质半导，体的电阻率随温度增加，先下降接着上升至最高点 再单调下降。
．n型半导体的费米能级在极低温（0K）时位于导带底和施主能级之间 中央 10处，随温度升高，费米能级先上升至一极值，接着下降至本征费米能。
级】 11.硅的导带极小值位于k空间布里渊区的 【100方向。
12.受主杂质的能级一般位于价带顶附近。
13.有效质量的意义在于它概括了半导体 内部势场 的作用。
14.间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为弗仓克耳缺陷。
15.除了掺杂，引入缺陷也可改变半导体的 导电类型。
16.回旋共振是测量半导体内载流子有效质量的重要技术手段。
17. PN结电容可分为势垒电容和扩散电容两种。
18.PN结击穿的要紧机制有雪崩击穿、隧道击穿和热击穿。
19.PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是正向电压 电压。
20.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢k的二阶导数，引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的 内部势场 的作用。
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12. *区熔提纯: 利用分凝现象将物料局部熔化形成狭窄的熔区，并令其沿锭长 从一端缓慢地移动到另一端，重复多次（多次区熔）使杂质被集中在尾部或 头部，进而达到使中部材料被提纯。
第三章、晶体生长
一、 名次解释： ⑴均匀成核：在亚稳定相中空间个点出现稳定相的几率相等的成核过程，是在体
第一章硅、锗的化学制备
㈠ 比较三氯氢硅氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点?
答：1.SiHCl3氢还原法: 优点: 产量大、质量高、成本低，由于SiHCl3中有一个Si-H键，活泼易分 解，沸点低，容易制备、提纯和还原。 缺点：B、P杂质较难去除（基硼、基磷量），这是影响硅电学性能的主要 杂质。
2.硅烷法： 优点: 杂质含量小；无设备腐蚀；不使用还原剂；便于生长外延层。 缺点: 制备过程的安全性要求高。
O 之间发生一系列反应，在 450C°时 SiO 以最快的速度形成 SiO4，SiO4 是
一个正电中心，可以束缚一个电子，在室温下受热激发而使它电离出来参
与导电，SiO4 起施主作用，此种效应称为热施主效应。
⑥吸杂工艺：通过机械化学处理方法，在硅片的非电活性区引入缺陷，在热
处理时一些重金属杂质会 扩散并淀积在这些缺陷处，从而减少了这些有害
㈡ 制得的高纯多晶硅的纯度：残留的B、P含量表示（基硼、基磷量）。
㈢*精馏提纯：利用混合液中各组分的沸点不同来达到分离各组分的目的。
第二章、区熔提纯
1. 以二元相图为例说明什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？
答：如图是一个二元相图，在一个系统中，当系统的温度为T0时，系统中有 固相和液相。由图中可知，固相中杂志含量Cs<CL（液相中杂志成分）。 1、 这种含有杂志的晶态物质熔化后再结晶时，杂志在结晶的固体和未 结晶的液体中浓度不同的现象叫做*分凝现象。 2、 在一定温度下，平衡状态时，杂质在固液两相中浓度的比值K0=CS/CL 叫作平衡分凝系数。 3、 为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中的杂质浓度的影响， 把固相杂质浓度CS与熔体内部的杂质浓度CL0的比值定义为*有效分凝 系数。Keff=CS/CL0
半导体期末试题及答案
半导体期末试题及答案[第一部分：选择题]1. 西格玛公司的闸流体是一种常见的半导体器件，其特点是：A. 具有较大的工作电压和电流B. 可以在高频率下工作C. 具有较大的输入电阻和输出电流D. 可以作为开关来控制电流答案：D2. 对于半导体材料来说，硅的能隙是：A. 0.7eVB. 1.1eVC. 1.4eVD. 1.7eV答案：C3. 在PN结的空间电荷区，以下哪个说法是正确的？A. N区内由于施主杂质的存在，有较多的自由电子B. P区内由于受主杂质的存在，有较多的空穴C. 空间电荷区中，有较多的固定正、负离子D. 空间电荷区中，能级呈谷布尔分布答案：C4. 当PN结处于正向偏置时，以下说法正确的是：A. P区电子进入N区B. N区电子进入P区C. P区空穴进入N区D. N区空穴进入P区答案：B5. 以下关于晶体管的说法，错误的是：A. 晶体管由三个电极组成，分别是基极、发射极和集电极B. PNP型晶体管的发射区域是N区C. PNP型晶体管的集电区域是P区D. 晶体管是一种电流放大器件答案：A[第二部分：填空题]1. 临界击穿电压是指______。
答案：PN结电容器击穿时所需要的最小电压。
2. 在增强型N沟道MOSFET中，当栅极电压大于门槽压的时候，沟道位置______。
答案：低电位区（Depletion Region）3. 理想二极管的伏安特性曲线是一条______。
答案：指数函数曲线。
4. 晶体管的三个工作区分别是______。
答案：截止区、放大区、饱和区。
5. TTL门电路是由______和______两种类型的晶体管构成。
答案：NPN型晶体管和PNP型晶体管。
[第三部分：计算题]1. 一台功率为500W的LED照明灯需要工作电压为3.5V、工作电流为100mA的LED作为光源。
计算此照明灯所需的串并联关系和所需电阻值。
设LED的工作电压为Vf，工作电流为If。
串联LED的总电压为Us，并联LED的总电流为Ip。
《半导体器件》习题与参考答案
第二章1一个硅p －n 扩散结在p 型一侧为线性缓变结，a=1019cm -4，n 型一侧为均匀掺杂，杂质浓度为3×1014cm －3，在零偏压下p 型一侧的耗尽层宽度为0.8μm ，求零偏压下的总耗尽层宽度、建电势和最大电场强度。
解：)0(,22xx qaxdxdp S )(,22n SDx xqN dxd),(2)(22x x x xqa dx d x ppSnn SDx xx xqN dxd x 0),()(x ＝0处E 连续得x n ＝1.07μm x 总=x n +x p =1.87μm n px x biVdx x E dxx E V 00516.0)()(m V x qa E pS/1082.4)(252max,负号表示方向为n 型一侧指向p 型一侧。
2一个理想的p-n 结，N D ＝1018cm －3，N A ＝1016cm －3，τp ＝τn ＝10－6s ，器件的面积为1.2×10－5cm －2，计算300K 下饱和电流的理论值，±0.7V 时的正向和反向电流。
解：D p ＝9cm 2/s ，D n ＝6cm 2/scm D L ppp 3103，cmD L nnn 31045.2np n pn p SL n qD L p qD J 0I S =A*J S =1.0*10-16A 。
＋0.7V 时，I ＝49.3μA ，－0.7V 时，I ＝1.0*10-16A3 对于理想的硅p +-n 突变结，N D ＝1016cm －3，在1V 正向偏压下，求n 型中性区存贮的少数载流子总量。
设n 型中性区的长度为1μm ，空穴扩散长度为5μm 。
解：P ＋>>n ，正向注入：0)(2202pn nn nLp p dxp p d ，得：)sinh()sinh()1(/00pnnpnkTqV n n nL x W L x W ep p p n nW x n n Adxp p qAQ20010289.5)(4一个硅p +-n 单边突变结，N D ＝1015cm －3，求击穿时的耗尽层宽度，若n 区减小到5μm ，计算此时击穿电压。
固体与半导体物理基础_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
固体与半导体物理基础_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.二维晶体，N个原胞数，每个原胞有5个原子，其格波支数和总振动模式数为答案:2支声学波，8支光学波，振动模式数为10N2.在布区边界，布洛赫电子的有效电子质量m*为答案:负值3.n型半导体费米能级EF不仅随温度变化，还随掺杂的浓度而变化，当n型杂质浓度增加，其费米能级逐渐向（）靠拢答案:导带底部4.在室温全电离的情况下，P型半导体的掺杂浓度为，有n型杂质（）的掺入，若，在不考虑本征激发的情况下，其电中性条件为（）。
答案:5.对于n型半导体和金属的整流接触中，正向偏压的描述正确的是答案:金属接正极，半导体接负极，构成正向偏压6.同一种原子构成的晶格是布拉菲格子。
答案:错误7.金刚石的晶体结构是复式格子。
答案:正确8.布洛赫定理描述的是在周期势场中运动电子的状态。
答案:正确9.不管是声学波还是光学波，相邻原子都沿同一方向振动。
答案:错误10.晶格振动能量的最小单位是“声子”。
答案:正确11.每个能带能容纳的电子数由晶体的原子数确定。
答案:错误12.禁带的宽度与周期性势场有关，禁带出现的位置与晶体结构有关。
答案:正确13.在绝对零度下，半导体的最高能带是填满的。
答案:正确14.受主杂质电离是电子从受主杂质跃迁到价带。
答案:错误15.直接带隙半导体就是导带底和价带顶在K空间具有相同的波矢。
答案:正确16.用费米分布函数描述电子状态的半导体是非简并半导体。
答案:错误17.多数载流子的准费米能级偏离平衡费米能级比少数载流子多。
答案:错误18.非简并半导体的EF随着温度的增加，一直向本征费米能级靠拢。
答案:正确19.是热平衡状态下非简并半导体的标志，与掺杂情况无关。
答案:正确20.热平衡状态下的非均匀半导体不具有统一的费米能级。
答案:错误21.原子排列情况完全相同的格子称为格子，它的基元只有个原子。
答案:布拉菲，1##%_YZPRLFH_%##布拉菲，一22.晶格的最小重复单元称为，它是由平移矢量所构成的六面体。
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。
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______。
半导体物理学期末复习试题及答案三(四川农业大学)
（1） 试计算本征硅的电阻率。
（2） 当在本征硅中掺入百万分之一的砷（ As）后，设杂质全部
电离，试计算电子浓度和空穴浓度。
（3） 画出问题（ 2）中杂质半导体的能带图，并确定费米能级相
4
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系别
班次
学号
姓名
.
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
系别
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学号
姓名
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………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
一、选择题。
1. 电离后向半导体提供空穴的杂质是（
A ），电离后向半导体
提供电子的杂质是（ B ）。
A. 受主杂质 B. 施主杂质 C. 中性杂质
2.
在室温下， 半导体
Si 中掺入浓度为
14
10 cm
3 的磷杂质后， 半导体中
1
cm
……… .（3 分）
有光照：
pg
1.25 1020 cm 3 s 1 8 10 6 s 1 1015 cm 3
……… .（2 分）
0
pq n
p
2.16
1
cm
1 1015 cm
1.6 10 19 C
1
1
2.16 cm 0.296 cm
1
2.456 cm
1350 500 cm2 / V s
……… .（3 分）
对于 EC 的位置。 （4） 试计算问题（ 2）中杂质半导体的电阻率与本征硅的电阻率
的比值。（12 分）
解：
（1） i 1
1
3.38 105 cm
i ni q n
电子科技大学半导体物理期末考试试卷a试题答案..讲解学习
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 A 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、选择题（共25分，共 25题，每题1 分）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、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EiD. 经过一个极大值趋近Ei4、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*/m q τμ=中的τ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 -3B 、1×1015cm -3C 、1.1×1015cm -3D 、2.25×105cm -3E 、1.2×1015cm -3F 、2×1017cm -3G 、高于EiH 、低于EiI 、等于Ei8、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。
半导体器件(附答案)
第一章、半导体器件（附答案）一、选择题1．PN 结加正向电压时，空间电荷区将 ________A. 变窄 B 。
基本不变 C 。
变宽2．设二极管的端电压为 u ，则二极管的电流方程是 ________A 。
B. C.3．稳压管的稳压是其工作在 ________A. 正向导通B. 反向截止C. 反向击穿区4．V U GS 0=时，能够工作在恒流区的场效应管有 ________A. 结型场效应管B. 增强型 MOS 管 C 。
耗尽型 MOS 管5．对PN 结增加反向电压时，参与导电的是 ________A 。
多数载流子 B. 少数载流子 C. 既有多数载流子又有少数载流子6．当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____A. 增加B. 减少 C 。
不变7．用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻,两次测量结果 ______A. 相同B. 第一次测量植比第二次大 C 。
第一次测量植比第二次小8．面接触型二极管适用于 ____A. 高频检波电路B. 工频整流电路9．下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是： ____A. 2CZ11B. 2CP10 C 。
2CW11 D.2AP610．当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=.若其他参数不变，当温度上升到40℃，则D U 的大小将 ____A. 等于 0。
7V B 。
大于 0。
7V C 。
小于 0。
7V11．当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来，可组成的稳压值有 _____ A 。
两种 B. 三种 C 。
四种12．在图中，稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ，且工作在稳压状态,由此可知输出电压O U 为 _____A. 6VB. 7VC. 0V D 。
1V13．将一只稳压管和一只普通二极管串联后，可得到的稳压值是（ ）A 。
大学半导体材料课后习题答案期末考试复习资料汇总
半导体材料复习资料绪论1.半导体的基本特性？①电阻率大体在10-3~109Ω•cm范围第一章⒈比较SiHCl3氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点？⑴三氯氢硅还原法优点：产率大，质量高，成本低，是目前国内外制备高纯硅的主要方法。
缺点：基硼、基磷量较大。
⑵硅烷法优点①除硼效果好；（硼以复盐形式留在液相中）②无腐蚀，降低污染；（无卤素及卤化氢产生）③无需还原剂，分解效率高；④制备多晶硅金属杂质含量低（SiH4的沸点低）缺点：安全性问题相图写出合金Ⅳ由0经1-2-3的变化过程第二章⒈什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？答：⑴分凝现象：含有杂质的晶态物质溶化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同，这种现象较分凝现象。
⑵平衡分凝系数：固液两相达到平衡时，固相中的杂质浓度和液相中的杂质浓度是不同的，把它们的比值称为平衡分凝系数，用K0表示。
K0=C S/C L⑶有效分凝系数：为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中杂质浓度的影响，通常把固相杂质浓度C S与固体内部的杂质浓度C L0的比值定义为有效分凝系数K effK eff=C S/C L0⒉写出BPS公式及各个物理量的含义，并讨论影响分凝系数的因素。
⒊分别写出正常凝固过程、一次区熔过程锭条中杂质浓度CS公式，并说明各个物理量的含义。
①正常凝固过程：C S=KC0(1-g)k-1C0：材料凝固前的杂质浓度K：分凝系数。
不同杂质的不同K值可以通过查表得出。
②一次区熔过程：C S=C O[1-(1-K)e-Kxl]C0：锭条的原始杂质浓度x：已区熔部分长度K:分凝系数l：熔区长度⒋说明为什么实际区熔时，最初几次要选择大熔区后几次用小熔区的工艺条件。
⑴一次区熔时C S=C O[1-(1-K)e-Kxl],l→大，C S→小→提纯效果好→→l越大越好⑵极限分布时（K一定）K=Bl/（e Bl-1）A=C0BL/(e BL-1) C S（x）=Ae Bxl→大，B→小，A→大，C S→大，提纯的效果越差→→l越小越好所以对于实际区熔，前几次应该用大熔区，越到后面越接近极限分布，应该用小熔区。
半导体物理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
半导体物理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.固体材料按照几何形态可以分为单晶、多晶和非晶，其中（）材料原子排列为短程有序。
答案:多晶2.GaAs化合物半导体的晶体结构为（）。
答案:闪锌矿型结构3.外层电子的共有化运动强，能带宽，有效质量（）小4.以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是（）答案:SiC5.重空穴指的是（）答案:价带顶附近曲率较小的等能面上的空穴6.根据费米分布函数，电子占据EF+2k0T能级的几率（）等于空穴占据EF-2k0T能级的几率7.导带有效状态密度Nc，是温度的函数，和温度为关系为，正比于（）答案:8.对于只含一种杂质的非简并n 型半导体，费米能级EF随温度上升而（）；答案:经过一个极大值趋近Ei9.室温下往Si,Ge和GaAs三种半导体材料中各掺入的As杂质，（）的EF最靠近导带。
答案:GaAs10.寿命标志了非平衡载流子浓度减小到原值1/e经历的时间，寿命的大小表征了复合的强弱，如果寿命小，意味着复合几率（）。
答案:大11.Au在Si半导体中是有效的复合中心，既能起施主作用，又能起受主作用。
但是在n型Si中，只有（）起作用答案:受主能级12.硅中掺金工艺主要用于制造（）器件答案:高频13.将杂质能级积累非平衡载流子的作用称为陷阱效应。
其中最有效的陷阱能级的位置是杂质能级靠近（）答案:费米能级14.P型半导体受到光照后，产生非平衡电子和空穴，引入电子准费米能级EFn和空穴准费米能级EFp表征处于非平衡状态的电子浓度和空穴浓度。
EFn 和EFp相比于热平衡状态的费米能级EF偏移程度满足EFn-EF( )EF-EFp答案:>15.有3个锗样品，其掺杂情况分别是：甲、含硼和磷各；乙、含砷；丙、含磷。
室温下，这些样品的多子浓度由高到低的顺序是（）答案:乙丙甲16.在N型半导体中，随着温度的升高，本征载流子浓度ni( )答案:增加17.对应于电离杂质散射，温度越高，散射几率越（）答案:小18.室温下，随着掺杂浓度的增加，迁移率（）答案:先几乎不变再变小19.（）具有最大的电阻率。
半导体器件基础习题答案(完美版)
半导体器件习题答案
片的电阻率较大？说明理由。 A:
1 , n型半导体 q n N D 1 , p型半导体 q p N A
两片晶片的掺杂浓度相同，而电子的迁移率大于空穴的迁移率，因此 p 型半导体即晶片 2 的电阻率较大。 Q: (e) 在室温下硅样品中测得电子的迁移率 cm2/V .s 。求电子的扩散系数。 A:
第二章 2.2 使用价键模型，形象而简要地说明半导体 (a) 失去原子 (b) 电子 (c) 空穴 (d) 施主 (e) 受主
2.3 Q: 使用能带模型，形象而简要地说明半导体： (a) 电子 (b) 空穴 (c) 施主
(d) 受主
(e) 温度趋向于 0 K 时，施主对多数载流子电子的冻结
(f) 温度趋向于 0 K 时，受主对多数载流子空穴的冻结 (g) 在不同能带上载流子的能量分布 (h) 本征半导体
说明：当材料内存在电场时，能带能量变成位置的函数，称为“能带弯曲” Q: (b) 电子的动能为零，即 K.E.=0 A: 说明：
Q: (c) 空穴的动能 K.E.=EG/4 A: 说明：
Q: (d) 光产生 A:
说明：从外部输入的光被吸收，电子被激发后，直接从价带进入导带 Q: (e) 直接热产生
1062109053 杨旭一整理 （仅供参考）
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半导体材料复习资料绪论1.半导体的基本特性？①电阻率大体在10-3~109Ω•范围②整流效应③负电阻温度系数④光电导效应⑤光生伏特效应⑥霍尔效应2.为什么说有一天，硅微电子技术可能会走到尽头？①功耗的问题存储器工作靠的是成千上万的电子充放电实现记忆的，当芯片集成度越来越高耗电量也会越来越大，如何解决散热的问题？②掺杂原子均匀性的问题一个平方厘米有一亿到十亿个器件，掺杂原子只有几十个，怎么保证在每一个期间的杂质原子的分布式一模一样的呢？是硅微电子技术发展遇到的又一个难题③2层量子隧穿漏电的问题随着器件尺寸的减小，绝缘介质2的厚度也在减小，当减小到几个纳米的时候，及时很小的电压，也有可能使器件击穿或漏电。
量子隧穿漏电时硅微电子技术所遇到的另一个问题。
④量子效应的问题如果硅的尺寸达到几个纳米时，那么量子效应就不能忽略了，现有的集成电路的工作原理就可能不再适用第一章⒈比较3氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点？⑴三氯氢硅还原法优点：产率大，质量高，成本低，是目前国内外制备高纯硅的主要方法。
缺点：基硼、基磷量较大。
⑵硅烷法优点①除硼效果好；（硼以复盐形式留在液相中）②无腐蚀，降低污染；（无卤素及卤化氢产生）③无需还原剂，分解效率高；④制备多晶硅金属杂质含量低（4的沸点低）缺点：安全性问题相图写出合金Ⅳ由0经1-2-3的变化过程第二章⒈什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？答：⑴分凝现象：含有杂质的晶态物质溶化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同，这种现象较分凝现象。
⑵平衡分凝系数：固液两相达到平衡时，固相中的杂质浓度和液相中的杂质浓度是不同的，把它们的比值称为平衡分凝系数，用K0表示。
K0⑶有效分凝系数：为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中杂质浓度的影响，通常把固相杂质浓度与固体内部的杂质浓度0的比值定义为有效分凝系数⒉写出公式及各个物理量的含义，并讨论影响分凝系数的因素。
⒊分别写出正常凝固过程、一次区熔过程锭条中杂质浓度公式，并说明各个物理量的含义。
①正常凝固过程：0(1)1 C0：材料凝固前的杂质浓度K：分凝系数。
不同杂质的不同K值可以通过查表得出。
②一次区熔过程：[1-(1)]C0：锭条的原始杂质浓度x：已区熔部分长度K:分凝系数l：熔区长度⒋说明为什么实际区熔时，最初几次要选择大熔区后几次用小熔区的工艺条件。
⑴一次区熔时 [1-(1)]→大，→小→提纯效果好→→l越大越好⑵极限分布时（K一定）（1）0(1) （x）l→大，B→小，A→大，→大，提纯的效果越差→→l越小越好所以对于实际区熔，前几次应该用大熔区，越到后面越接近极限分布，应该用小熔区。
第三章⒈解释名词：成核过程、均匀成核、非均匀成核、临界半径、自然对流、强迫对流①成核过程：晶体生长过程中，新相核的发生（形核）和长大，在一定的驱动力下，借助于能量涨落越过位垒而形成晶核的过程。
②均匀成核（自发成核）：在一定过饱和度、过冷度的条件下，由体系中直接形成的晶核。
③非均匀成核（非自发成核）：体系中存在外来质点（尘埃、固体颗粒、籽晶等）、在外来质点上成核。
④临界半径：与体系自由能变化量极大值点△G*相对应的晶胚半径r*称临界半径。
⑤自然对流：在重力场中由于温度的不均匀，导致热膨胀的差异从而引起流体密度的差异产生浮力。
当浮力克服了粘滞力，自然对流就发生。
⑥强迫对流：人为对熔体进行搅拌（晶体和坩埚旋转、磁场）造成的对流。
⒉分别写出均匀成核与非均匀成核的临界晶核半径、形核功，并说明为什么通常非均匀成核比均匀成核要容易？均匀成核：临界半径r*2σ/△形核功△G均*=16πσ3/3△2非均匀成核：临界半径r*2σαβ/△形核功△G非均*=16πσαβ3/3△2f（θ）△G非均*＜△G均*因此非均匀成核要比均匀成核容易得多。
3.简述模型和模型要点。
模型要点：一个原子在晶格上的稳定性由其受周围原子的作用力大小决定，晶体表面上不同格点位置所受的吸引力是不相同的，生长基元优先生长在最稳定的位置，吸引力大小：扭折处>台阶上>表面上>棱边上>晶角处。
模型要点：在生长晶面上，螺旋位错露头点可作为晶体生长的台阶源（自然二维晶核），当生长基元（原子或分子）扩散到台阶处，台阶便向前推进，晶体就生长了，螺旋位错形成的台阶具有以下特点：①永不消失的台阶，像海浪一样向前推进②不需要二维成核过程③生长连续，过饱和度低4.写出杰克逊因子的表达式并指出各参数的物理意义。
L。
:物质相变熵，决定于物质的本性，共存两相的类别为相变时平衡温度L。
为单个原子相变时内能的改变，并可近似的看作相变潜热L。
为单个原子的相变熵y1v 取向因子，取决于晶体结构和界面的取向，反应晶体的各向异性v 为晶体内部的一个原子的近邻原子数，与晶体结构有关 y1为原子在界面内水平方向的近邻原子数，它取决于界面的取向5.写出熔体生长时单晶炉内热场的基本要求并作出解释①熔体中：纵向温度梯度（）L>0，径向温度梯度（）L>0即熔体内部温度高于熔点，保证熔体中不发生均匀成核同时坩埚璧处温度高于熔点，保证坩埚边缘处不发生非均匀成核。
②晶体中（）s<0,且大小相当，既能排出相变潜热又不因过大使缺陷增加而影响晶体的完整性。
6.写出熔体生长的界面热流连续方程并讨论晶体直径，生长速度与晶体散热和熔体供热之间的关系。
说明实际生产中如何控制晶体直径。
（1）界面热流连续方程（2）晶体直径，生长速度与晶体散热和熔体供热的关系①()s→大或()L→小，生长速度f→大()s过大，晶体完整性降低（晶体残留热应力大，且不利于晶格整理及位错攀移滑移）()L过小，产生组分过冷，使得固液界面不平坦，导致枝蔓生长甚至多晶。
②体系的最大生长速度（极限值），在理论上()0时，可得（2）晶体直径，生长速度与晶体散热和熔体供热的关系(～H)③生长速度f一定时，（）→大或→小，A→大(非稳定生长→建立新的稳态）④A，f一定时（等径匀速生长），（）要一定，即要随变化（3）实际生产中控制晶体直径①晶体生长速度与生长的晶体半径成反比②在实际生产中，常用改变拉晶速度与加热功率来控制晶体半径7.熔体生长的晶体中温度分布规律（1）温度分布以晶体旋转轴z为对称轴，当一定时，温度也相同；因此在z一定，即在一个水平面上,以r为半径的圆周上各点的温度都相同（2）当r为常数时，θ=常数[-常数z],即晶体中温度随z 增大而指数关系降低（3）当h>0时，环境冷却晶体，温度随r的增大而降低，此时晶体中等温线是凹向熔体的。
当h<0,即环境给晶体热量时，温度随r的增大而升高，此时晶体中等温线是凸向熔体的（4）当z为常数时，温度梯度的轴向分量为：如h>0，随r增加而减少： h<0时，随r增加而增大。
8.写出正常情况下（不发生组分过冷）直拉单晶中生长各个阶段界面形状的变化正常情况下，固液界面的宏观形状与等于熔点的等温面相吻合，由炉腔内热场决定界面有：平坦，凸向熔体，凹向熔体三种情况引晶，放肩：凸向熔体等径生长：先平坦后再凹向熔体9.写出直拉单晶生长工艺过程籽晶熔接→引晶→缩颈→放肩→等径生长→收尾第四章1.解释下列概念：小平面效应：晶体生长的固液界面，由于受坩埚中熔体等温线的限制，常常是弯曲的，如果在生长晶体时迅速提起晶体，则在固液界面处会出现一小片平整的平面，通常称之为小平面。
小平面区杂质浓度与非小平面区差异很大。
杂质在小平面区域分布异常的现象叫小平面效应杂质条纹：由晶体中杂质浓度的起伏引起的腐蚀后表面出现宽窄不一条纹的现象旋转性条纹：由于晶体转轴和热场轴不重合，引起生长的晶体中杂质浓度出现周期性的变化，这样形成的条纹中子嬗变掺杂（）:高纯区熔硅单晶放入原子反应堆进行中子照射，使同位素30激活嬗变为施主杂质P31进行掺杂。
漩涡缺陷：通常是指无位错单晶经西特尔腐蚀液腐蚀后，在晶体生长方向的横断面上、观察到的呈漩涡状分布的宏观缺陷花纹、微观上看是由浅底腐蚀坑组成的。
是微缺陷的一种。
热施主效应：450℃热处理硅、以最快速度形成4，4是一个正电中心，能够束缚电子，室温下受热激发而使电子电离出来参与导电，使硅单晶N型电导增强，P型电导下降，即热施主效应。
吸杂工艺：通过机械化学处理方法，在硅片的非电活性区引入缺陷，在热处理时一些重金属杂质会扩散并淀积在这些缺陷处，从而减少了这些有害杂质对器件工作区的影响，改善了器件的性能，这种工艺叫吸杂工艺。
2.简述法中杂质掺入办法及其选择依据。
共熔法投杂法不易挥发的杂质如硼，可采用共熔法掺入。
即把掺入元素或母合金与原料一起放在坩埚中融化。
易挥发杂志，如砷、锑等放在掺杂勺中、待材料熔化后，在拉晶前在投放到熔体中，并需充入氢气抑制杂质挥发。
3、讨论法中影响单晶纵向电阻率均匀性的因素及其控制办法。
.影响因素：分凝、蒸发、沾污.控制办法：①从分凝作用考虑：变速拉晶：对应K<1的杂质，晶体生长初期用较大的拉速，之后随晶体的长大而不断减小拉速，保持与乘积不变。
②从蒸发作用考虑：如变速拉晶的晶体尾部电阻率较低，可把晶体尾部直径变细，降低拉速，增加杂质蒸发使变小而改善晶体电阻率的均匀性。
③从稀释溶质出发：双坩埚及连续送料技术：内坩埚熔体V不变，降低，外坩埚液体对内坩埚液体有稀释作用。
当K较小时，生长的晶体所带走的杂质少。
内坩埚熔体中杂质浓度变化缓慢，纵向电阻率均匀④从提高有效分凝系数出发强磁场中拉单晶增大有效分凝系数⑤中子嬗变掺杂4、讨论法中影响单晶径向电阻率均匀性的因素及其控制办法。
影响因素：①固液界面的平坦度②小平面效应I.调平固液界面，具体方法有①调整生长热系统，使径向温度梯度变小②调节拉晶参数：凸界面，增加拉速，凹界面，降低拉速③调整晶体或坩埚的转速：增大晶转；使凸变凹；增大埚转；使凹变凸④增大坩埚与晶体直径的比值：坩埚直径晶体直径=3～２.５:１. 调平固液界面还可消除小平面效应带来的径向电阻率分布的不均匀性.强磁场中拉单晶增大有效分凝系数.中子嬗变掺杂5、说明不同的固液生长界面形状（凸、凹、平）对电阻率径向分布的影响（K<1杂质）K<1：．凸向熔体的界面会使径向电阻率出现中间高边缘低：．凹向熔体的界面则相反：．平坦的固液界面径向电阻率均匀性好。
６、分析产生杂质条纹的根本原因，说明对于非平坦界面，由于晶转轴与热转轴不重合带来的杂质条纹的形状（横截面、纵截面、表面）．对于非平坦界面，以晶体的转轴为轴线的一连续螺蜷面，横截面为平面螺蜷线。
纵截面为弯曲条纹，晶体表面产生细微的螺纹：旋转性表面条纹。
７、解释组分过冷并推导组分过冷产生的条件，讨论出现组分过冷时平坦界面上的干扰如何发展成胞状界面及枝蔓生长。
①组分过冷：原来固液界面前沿的过热熔体因杂质的聚集产生一过冷区，这种因组分变化而产生的冷现象称为组分过冷。