广东工业大学半导体物理试卷
半导体物理期末试卷（含部分答案
半导体物理期末试卷（含部分答案⼀、填空题1．纯净半导体Si 中掺错误！未找到引⽤源。
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。
2．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。
3．n o p o =n i 2标志着半导体处于平衡状态，当半导体掺⼊的杂质含量改变时，乘积n o p o 改变否？不变；当温度变化时，n o p o 改变否？改变。
4．⾮平衡载流⼦通过复合作⽤⽽消失，⾮平衡载流⼦的平均⽣存时间叫做寿命τ，寿命τ与复合中⼼在禁带中的位置密切相关，对于强p 型和强n 型材料，⼩注⼊时寿命τn 为，寿命τp 为 .5．迁移率是反映载流⼦在电场作⽤下运动难易程度的物理量，扩散系数是反映有浓度梯度时载 qn n 0=µ ，称为爱因斯坦关系式。
6．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。
前者在电离施主或电离受主形成的库伦势场下起主要作⽤，后者在温度⾼下起主要作⽤。
7．半导体中浅能级杂质的主要作⽤是影响半导体中载流⼦浓度和导电类型；深能级杂质所起的主要作⽤对载流⼦进⾏复合作⽤。
8、有3个硅样品，其掺杂情况分别是：甲含铝1015cm -3 ⼄. 含硼和磷各1017 cm -3 丙含镓1017 cm -3 室温下，这些样品的电阻率由⾼到低的顺序是⼄甲丙。
样品的电⼦迁移率由⾼到低的顺序是甲丙⼄。
费⽶能级由⾼到低的顺序是⼄> 甲> 丙。
9．对n 型半导体，如果以E F 和E C 的相对位置作为衡量简并化与⾮简并化的标准，那么 T k E E F C 02>- 为⾮简并条件； T k E E F C 020≤-< 为弱简并条件； 0≤-F C E E 为简并条件。
10．当P-N 结施加反向偏压增⼤到某⼀数值时，反向电流密度突然开始迅速增⼤的现象称为 PN 结击穿，其种类为：雪崩击穿、和齐纳击穿（或隧道击穿）。
广东工业大学半导体物理试卷(精)
⨯1010(cm-3)1、金刚石型结构：金刚石结构是一种由相同原子构成的复式晶体，它是由两个面心立方晶胞沿立方体的空间对角线彼此位移四分之一空间对角线长度套构而成。
每个原子周围都有4个最近邻的原子，组成一个正四面体结构。
2、闪锌矿型结构：闪锌矿型结构的晶胞，它是由两类原子各自组成的面心立方晶格，沿空间对角线彼此位移四分之一空间对角线长度套构而成。
3、有效质量：粒子在晶体中运动时具有的等效质量，它概括了半导体内部势场h2*的作用。
有效质量表达式为： mn=2dEdk24、迁移率：单位电场作用下，载流子获得的平均定向运动速度，反映了载流子在电场作用下的输运能力，是半导体物理中重要的概念和参数之一。
迁移率的表达式为：μ=qτ/m* 。
可见，有效质量和弛豫时间（散射）是影响迁移率的因素。
5、施主能级：通过施主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级，被子施主杂质束缚的电子能量状态称为施主能级。
9、受主能级：通过受主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级，被受主杂质束缚的空穴的能量状态称为受主能级。
6、费米面：将自由电子的能量E等于费米能级Ef的等能面称为费米面。
7、点缺陷：是最简单的晶体缺陷，它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。
包括：间隙原子和空位是成对出现的弗仓克耳缺陷和只在晶体内形成空位而无间隙原子的肖特基缺陷。
8、状态密度：就是在能带中能量E附近每单位能量间隔内的量子态数。
g(E)=dZdE11、空穴：在电子挣脱价键的束缚成为自由电子，其价键中所留下来的空位。
12、费米分布：大量电子在不同能量量子态上的统计分布。
费米分布函数为：f(E)=11+eE-EFk0T13、载流子的漂移：在外加电压时，导体或半导体内的载流子受电场力的作用，做定向运动。
14、本征载流子：就是本征半导体中的载流子（电子和空穴），即不是由掺杂所产生出来的。
15、热载流子：比零电场下的载流子具有更高平均动能的载流子。
广工 半导体物理与器件总复习2
半导体物理与器件复习2
复习内容
一、 基本概念
1 突变结，线性缓变结，单边突变结
突变结
线性缓变结
杂质分布 x<0, N(x)=NA x>0, N(x)=ND
N(x)= ax 0
单边突变结 线性缓变结 （耗尽近似）
eNd
-xp x
n
p+n结
pn+结
2. 空间耗尽区，耗尽层近似：
耗尽近似是对实际电荷分布 的理想近似，包含两个含义：
K s 0 A C W
4.二极管的存贮延迟时间和反向恢复时间及其物理根源 存贮延迟时间和反向恢复时间的定义？ 物理根源：正偏时，电子从n区注入到p区，空穴从p区注 入到 n区，在耗尽层边界有少子的积累。导致p-n结内有 等量的过剩电子和空穴-电荷的存储。突然反向时，这些存 储电荷不能立即去除，消除存储的电荷有两种途径：复合 和漂移。都需要经过一定时间ts, p-n结才能达到反偏状态。
Dn n p 0 Ln
Dp pn 0 LP
）
（4）pn结定律
qVA pn n e k0T
2 i
势垒电容C j：形成空间电荷区的电荷随外加电压变化
扩散电容Cd：p-n结两边扩散区中，当加正向偏压时，有少子
的注入，并积累电荷，它也随外 电压而变化.扩散区的电荷数 量随外加电 压的变化所产生的电容效应。
金属和p型半导体接触
Φm < Φ s
Φm Φs
Φm > Φs
Φs Φs
B E g m
1 Vbi B ( EF EV ) FB q
第十四章 习题14.3 判断MS接触的类型
二 画图题
1. 平衡态时pn结，nn结，pp结的能带图
《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，
半导体物理与器件考核试卷
B.硅化
C.硼化
D.镍化
17.在半导体工艺中，以下哪些步骤属于前道工艺？（）
A.光刻
B.蚀刻
C.离子注入
D.镀膜
18.以下哪些材料常用于半导体器件的互连？（）
A.铝
B.铜导线
C.镓
D.硅
19.在半导体物理中，以下哪些现象与载流子的复合有关？（）
A.发射
B.复合
C.陷阱
D.所有上述现象
20.以下哪些因素会影响半导体激光器的阈值电流？（）
半导体物理与器件考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，主要因为其（）
C. Nitrogen（氮的）
D. Excess electrons（过剩电子）
5. P-N结在反向偏置时，其内部的电场强度（）
A.减小
B.增大
C.消失
D.不变
6.以下哪个不是太阳能电池的工作原理？（）
A.光电效应
B.热电效应
C.光生伏特效应
D.量子效应
7.在MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）中，MOS电容的C-V特性曲线中，积累区对应于（）
18. A, B
19. D
20. D
三、填空题
1.禁带
2.电子
3.降低
4.金属-氧化物-半导体
5.温度
6.栅氧化层质量
7.紫外光
8.能级
9.玻尔兹曼分布
10.温度
广东工业大学半导体物理试卷
F 0 广东工业大学考试试卷 ( B )课程名称:半导体物理学试卷总分值 分考试时间: 2022 年 1 月 3 日 (第 18 周 星期 四 )题 号一二三四五六七八九十总分评卷得分评卷签名复核得分复核签名一、名词解释〔每题 4 分〕晶面指数，分子晶体，肖脱基缺陷，受主能级，直接复合。
二、〔10 分〕硅晶体为金刚石构造，晶格常数为 5.43Å，计算〔111〕面内单位面积上的原子数。
三、〔10 分〕一维晶体的电子能带可以写成E (k ) = h 2 (7- cos 2πka + 1cos 6πka )m a 2 88 o其中 a 为晶格常数。
求带顶和带底电子的有效质量。
四、〔10 分〕晶格常数为 0.2nm 的一维晶格，当外加 103V/m ，106V/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 分别为 3k T ，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。
DE 六、〔10 分〕室温时锗的本征载流子浓度n = 2.1⨯ 1013 cm -3i，均匀掺杂百万分之一的硼原子后，又均匀掺入 1.442×1017cm -3 的砷，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、〔10 分〕求室温下硅的电阻率。
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。
九、〔10 分〕掺杂施主浓度为 N = 1016 cm -3 的 n 型硅，室温下光稳 定照耀产生非平衡载流子浓度为 ∆n = ∆p = 1014 cm -3 ，光照突然撤销后，经过20μ s ，假设非平衡空穴准费米能级 P 的能级位置偏F离平衡态时费米能级为 0.2eV ，求 n 型硅材料的寿命。
半导体物理试卷 B 解答一、名词解释：（1） 晶面指数：布拉格点阵可以看作一系列分布在相互平行的平面上的格 点组成, 这些平行平面称为晶面. 以原胞为基矢来描述晶面取向的一组互质整数称为晶面指数。
半导体物理试卷解答
物理学院《半导体物理》试卷一、名词解释（3’Ｘ10）1空穴：价带顶电子激发到导带底后带顶附近出现的空的量子态称为空穴。
波矢k态未被电子占据时，其它所有价带电子的导电行为，等效于一个带正电荷e，具有正有效质量m p 的准粒子的导电行为。
2间接带隙半导体：导带底与价带顶在不同k方向。
或间接带隙半导体材料导带最小值（导带底）和价带最大值（价带顶）在k空间中不同位置。
3. 施主杂质、施主能级：解：施主杂质：Ⅴ族原子向晶体提供多余不配对电子（电子可动），并同时成为带正电离子（不可动正电中心）的杂质。
或是在硅中掺入V族元素杂质（如磷P，砷As，锑Sb等）后，这些V族杂质替代了一部分硅原子的位置，但由于它们的外层有5个价电子，其中4个与周围硅原子形成共价键，多余的一个价电子便成了可以导电的自由电子，这样一个V族杂质原子可以向半导体硅提供一个自由电子而本身成为带正电的离子，把这种杂质称为施主杂质；若在硅中掺入III族元素杂质，（如硼B，铝Al，镓Ga，铟In等），这些III族杂质原子在晶体中替代了一部分硅原子的位置，由于它们的最外层只有3个价电子，在与硅原子形成共价键时产生一个空穴，这样一个III族杂质原子可以向半导体硅提供一个空穴，而本身接受一个电子成为带负电的离子，把这种杂质称为受主杂质。
4缺陷能级杂质能级解：实际半导体材料晶格中，存在着偏离理想情况的各种现象。
(1) 原子并不是静止在具有严格周期性的晶格的格点位置上，而是在其平衡位置附近振动；(2)半导体材料并不是纯净的，而且含有若干杂质，即在半导体晶格存在着与组成半导体材料的元素不同的其它化学元素的原子；(3)实际的半导体晶格结构并不是完整无缺的，而存在着各种形式的缺陷。
（a）点缺陷，如空位，间隙原子；（b）线缺陷，如位错；（c）面缺陷，如层错，多晶体中的晶粒间界等。
由于杂质和缺陷的存在，会使严格按周期性排列的原于所产生的周期性势场受到破坏，有可能在禁带中引入允许电子具有的能量状态（即能级）--------杂质能级、缺陷能级。
半导体物理基础与器件原理考核试卷
4. 二极管的主要参数包括正向电压和________。
答案：
5. 晶体管的工作状态包括________、饱和和截止。
答案：
6. 场效应晶体管（FET）的输入阻抗比双极型晶体管（BJT）的输入阻抗________。
答案：
7. LED的发光颜色取决于其材料的________。
答案：
8. 太阳能电池的转换效率受到________、材料类型和环境温度等因素的影响。
3. BJT基于电子和空穴的复合与扩散，FET基于电场控制载流子流动。BJT适用于模拟放大，FET适用于数字开关和模拟放大，FET输入阻抗高，开关速度快。
4. 太阳能电池通过光生伏特效应将光能转换为电能。效率受材料类型、表面纹理、环境温度影响。提高效率可通过优化材料、设计表面纹理、使用太阳能跟踪系统等。
11. BD
12. ABCD
13. ABC
14. ABC
15. ABCD
16. ABCD
17. ABC
18. ABCD
19. ABC
20. ABCD
三、填空题
1. 本征
2. 掺杂浓度、温度
3. 反向；正向
4. 反向饱和电流
5. 放大
6. 高
7. 禁带宽度
8. 材料类型、结构设计
9. 光刻胶
10. 与
A. FET有一个栅极，BJT没有
B. BJT有一个基极，FET没有
C. FET的源极和漏极可以互换，BJT不行
D. BJT使用PN结，FET使用金属-半导体结
13. 在MOSFET中，当栅极电压低于阈值电压时，器件处于（ ）状态。
A. 导通
B. 截止
C. 饱和
D. 反向导通
半导体物理期末试卷
半导体期末试题可能用到的物理常数：电子电量q=1.602×10-19C，真空介电常数ε0=8.854×10-12F/m，室温（300K）的，SiO2相对介电常数=3.9，N C=2.8×1019cm-3，300K时，n i(GaAs)=1.1×107cm-3.一、多选题:在括号中填入正确答案（共30分，共19题，每空1分）受主是能增加（B）浓度的杂质原子，施主是能增加（A）浓度的杂质原子，A、电子B、空穴2.如果杂质在化合物半导体中既能作施主又能作受主的作用，则这种杂质称为（ B ）。
A、受主B、两性杂质C、施主3.对于掺杂浓度为N D的非简并半导体，0 K下，其电子浓度=（ D ）；在低温下，其电子浓度=（ B ）；在高温本征温度下，其电子浓度=（ C ）；A、N DB、n D+C、n iD、04.对于宽带隙的半导体，激发电子从价带进入导带需要更（A ）的能量，本征温度区的起始温度更（ A ）。
A、高 B. 低5.在一定温度下，非简并半导体的平衡载流子浓度的乘积（C）本征载流子浓度的平方。
该关系（ D ）于本征半导体，（ D ）于非本征半导体。
A、大于B、小于C、等于D、适用E、不适用6.电子是（A），其有效质量为（D）；空穴是（B），其有效质量为（C）。
A、粒子B、准粒子C、负D、正E、07. p型半导体中的非平衡载流子特指（C ），其空穴的准费米能级（I ）电子的准费米能级。
A、n0B、p0C、ΔnD、ΔpE、nF、pG、高于H、等于I、小于8. 在室温下，低掺杂Si的载流子散射机制主要是（ B D ）。
A、压电散射B、电离杂质散射 C. 载流子-载流子散射D.晶格振动散射9. 适用于（ B ）半导体。
A、简并B、非简并10. Ge和Si是（B ）能隙半导体，（D）是主要的复合过程。
而GaAs是（A）能隙半导体，（ C ）是主要的复合过程。
A、直接B、间接C、直接复合D、间接复合11. 在外加电场作用下，载流子的（C）运动是定向的。
半导体器件物理性能分析考核试卷
3. ABCD
4. ABC
5. ABCD
6. ABC
7. ABC
8. ABCD
9. ABD
10. ABC
11. ABC
12. ABCD
13. ABCD
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. ABC
18. ABC
19. ABCD
20. AC
三、填空题
1.禁带宽度
2.空穴、电子
A.材料的禁带宽度
B.表面反射率
C.光照强度
D.电池面积
( )
7.以下哪些是场效应晶体管的优点？
A.输入阻抗高
B.开关速度快
C.热稳定性好
D.输出电流大
( )
8.下列哪些因素会影响LED的亮度？
A.电流大小
B.材料的发光效率
C.封装材料
D.环境温度
( )
9.关于JFET和双极型晶体管的描述，下列哪些是正确的？
A. JFET是N沟道或P沟道器件
B. MOSFET有一个绝缘层隔离的栅极
C. JFET的漏电流随温度升高而减少
D. MOSFET的阈值电压通常比JFET低
( )
8.在双极型晶体管中，当处于放大区时，集电极电流与基极电流的关系是？
A.集电极电流大于基极电流
B.集电极电流小于基极电流
C.集电极电流等于基极电流
4.太阳能电池通过光生伏特效应将光能转化为电能。影响转换效率的关键因素包括材料的禁带宽度、光照强度、表面反射率、电池的结构和温度等。
2.沟道调制效应是指当MOSFET中的沟道长度减小时，源漏电场增强，导致载流子迁移率下降，沟道长度越短，效应越明显。这会导致器件的阈值电压和亚阈值摆幅变化，影响开关速度和功耗。
《半导体物理学》期末考试试卷(A卷)-往届
2010–2011学年第一学期期末考试试卷（A 卷）开课学院：物电学院 课程名称：半导体物理学 考试形式：闭卷，所需时间：120分钟注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线； 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线； 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。
一、填空题（共30分，每空1分） 1、半导体中有 电子 和 空穴 两种载流子，而金属中只有 电子 一种载流子。
2、杂质原子进入材料体内有很多情况，常见的有两种，它们是 替代式 杂质和间隙式 杂质。
1、 3、根据量子统计理论，服从泡利不相容原理的电子遵从费米统计率，对于能量为E 的一个量子态，被一个电子占据的概率为()f E ，表达式为 ，()f E 称为电子的费米分布函数，它是描写 在热平衡状态下，电子在允许的量子态上如何分布 的一个统计分布函数。
当0F E E k T ->>时，费米分布函数转化为()B f E ，表达式为 ，()B f E 称为电子的玻尔兹曼分布函数。
在0F E E k T ->>时，量子态被电子占据的概率很小，这正是玻尔兹曼分布函数适用的范围。
费米统计率与玻尔兹曼统计率的主要差别在于 前者受泡利不相容原理的限制 ，而在0F E E k T ->>的条件下，该原理失去作用，因而两种统计的结果变成一样了。
4、在一定温度下，当没有光照时，一块n 型半导体中， 电子 为多数载流子， 空穴 是少数载流子，电子和空穴的浓度分别为0n 和0p ，则0n 和0p 的关系为 大于 ，当用g h E ν>>（该半导体禁带宽度）的光照射该半导体时，光子就能把价带电子激发到导带上去，此时会产生 电子空穴对 ，使导带比平衡时多出一部分电子n ，价带比平衡时多出一部分空穴p ，n 和p 的关系为 ，这时把非平衡电子称为非平衡 多数 载流子，而把非平衡空穴称为非平衡 少数 载流子。
在一般小注入情况下，在半导体材料中，非平衡 多数 载流子带来的影响可忽略，原因是 注入的非平衡多数载流子浓度比平衡时的多数载流子浓度小得多 ，而非平衡 少数 载流子却往往起着重要作用，原因是 2、 注入的非平衡少数载流子浓度比平衡时的少数载流子浓度大得多。
半导体物理复习试题精编WORD版
半导体物理复习试题精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】半导体复习试题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：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，这些样品的电阻率由高到低的顺序是（C ）A. 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 )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．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. GaN6. 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。
7. 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。
8. 半导体载流子在输运过程中，会受到各种散射机构的散射，主要散射机构有晶格振动散射、电离杂质散射、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。
9. 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。
10. 反向偏置pn结，当电压升高到某值时，反向电流急剧增加，这种现象称为pn结击穿，主要的击穿机理有两种：雪崩击穿和隧道击穿。
成电半导体物理期末考试试卷A及参考答案
成电半导体物理期末考试试卷A及参考答案1、在硅和锗的能带结构中，在布⾥渊中⼼存在两个极⼤值重合的价带，外⾯的能带（B ，对应的有效质量（ C ），称该能带中的空⽳为( E )。
A. 曲率⼤；B. 曲率⼩；C. ⼤；D. ⼩；E. 重空⽳；F. 轻空⽳ 2、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 3、在通常情况下，GaN 呈（A ）型结构，具有（C ），它是（F ）半导体材料。
A. 纤锌矿型；B. 闪锌矿型；C. 六⽅对称性；D. ⽴⽅对称性；E.间接带隙；F. 直接带隙。
4、同⼀种施主杂质掺⼊甲、⼄两种半导体，如果甲的相对介电常数εr 是⼄的3/4， m n */m 0值是⼄的2倍，那么⽤类氢模型计算结果是（ D ）。
A.甲的施主杂质电离能是⼄的8/3，弱束缚电⼦基态轨道半径为⼄的3/4B.甲的施主杂质电离能是⼄的3/2，弱束缚电⼦基态轨道半径为⼄的32/9C.甲的施主杂质电离能是⼄的16/3，弱束缚电⼦基态轨道半径为⼄的8/3D.甲的施主杂质电离能是⼄的32/9，弱束缚电⼦基态轨道半径为⼄的3/85、.⼀块半导体寿命τ=15µs ，光照在材料中会产⽣⾮平衡载流⼦，光照突然停⽌30µs 后，其中⾮平衡载流⼦将衰减到原来的（ C ）。
A.1/4 ； B.1/e ； C.1/e 2； D.1/26、对于同时存在⼀种施主杂质和⼀种受主杂质的均匀掺杂的⾮简并半导体，在温度⾜够⾼、n i >> /N D -N A / 时，半导体具有（ B ）半导体的导电特性。
A. ⾮本征 B.本征8、在纯的半导体硅中掺⼊硼，在⼀定的温度下，当掺⼊的浓度增加时，费⽶能级向（ A ）移动；当掺杂浓度⼀定时，温度从室温逐步增加，费⽶能级向( C )移动。
A.Ev ； B.Ec ； C.Ei ； D. E F 9、把磷化镓在氮⽓氛中退⽕，会有氮取代部分的磷，这会在磷化镓中出现（ D ）。
半导体物理试卷及答案
《 半导体物理 》课程考试试卷（ A ）开课二级学院：，考试时间： 年____月____日 时考试形式：闭卷√、开卷□，允许带 计算器 入场考生姓名： 学号： 专业： 班级：一、选择题（每小题2分，共10分） 1、室温下一硫化镉样品的可动载流子密度为16310cm -，迁移率为2100/cm Vs ，则此样品的电导率是 1()cm -Ω。
A ．16 B ．17 C ．18 D ．192、一块2cm 长的硅片，横截面是20.1cm ，用于测量电子迁移率。
已知掺杂浓度为15310D N cm -=，测得电阻值为90Ω，则其电子迁移率为 2/cm Vs 。
A ．1450 B ．550 C ．780 D ．1390 3、室温下，费米分布函数在F E 处的值为 A ．0 B ．0.5 C ．0.56 D ．1 4、对某块掺杂硅材料在整个温度范围内测量霍尔系数，结果均为0H R <，则该材料的导电类型为 A ．N 型 B ．P 型 C ．本征 D ．不确定 5、一个零偏压下的PN 结电容，每单位面积的耗尽层电容20.772/d C mF m =，硅的介电常数s ε为1211.88.8510/F m -⨯⨯，则耗尽层宽度是A ．135m μB ．125m μC ．135nmD ．125nm 二、判断题（每小题2分，共10分） 1、载流子的扩散运动产生漂移电流。
（ ） 2、简并化半导体的主要特点是掺杂浓度很低。
（ ） 3、SiC 是宽带隙的半导体材料。
（ ） 4、弗仑克尔缺陷是指空位和间隙原子成对出现的缺陷。
（ ） 5、对于窄禁带半导体材料，热电击穿是重要的击穿机制。
（）三、填空题（每空2分，共10分）1、有效的陷阱中心能级在附近。
n p= 。
2、一定温度下，非简并半导体的热平衡载流子浓度的乘积003、最初测出载流子有效质量的实验名称是。
4、金属半导体接触可分为两类，分别是和欧姆接触。
5、不含任何杂质和缺陷的理想半导体称为半导体。
(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。
半导体物理期末考试试卷及答案解析
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 半导体物理期末考试试卷及答案解析------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------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）题号一二三四五六七总分得分阅卷人学号答题勿超装订线姓名专业年级一、选择题（每小题 2 分，共 20 分）得分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 gc (E) ，电子占据能级 E 的几率为 fB (E) ，则导带电子浓度为( )。
A. gc (E) fB ( E )B. gc (E) fB ( E ) dE4. 简并半导体是指( )的半导体。
Ec′∫ C. Ec gc (E)dE∫ ( ) Ec′D. Ec gc (E) fB E dEA. (Ec －EF)或(EF-Ev)≤0 B. (Ec－EF)或(EF-Ev)≥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5.1/ 14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( )。
半导体物理学试题库完整(2020年九月整理).doc
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。
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(10310-⨯cm
广东工业大学考试试卷
课程名称: 考试时间题 号 一
评卷得分 评卷签名
复核得分 复核签名
一、（20分）名词解释（每题布喇菲格子，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 )(2
2a m h k E o =其中a 为晶格常数。
求能带的宽度。
四、（10分）晶格常数为场时，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 计算电子占据该能级的概率。
由此可以计算出单位面积上的原子数为
四、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。
[解] 设电场强度为E ，∵F =h dt dk
=q E （取绝对值） ∴dt =qE h dk
∴t=⎰t dt 0
=
⎰a qE h 21
dk =a qE h 21
代入数据得：
1、金刚石型结构：金刚石结构是一种由相同原子构成的复式晶体，它是由两个面心立方晶胞沿立方体的空间对角线彼此位移四分之一空间对角线长度套构而成。
每个原子周围都有4个最近邻的原子，组成一个正四面体结构。
2、闪锌矿型结构：闪锌矿型结构的晶胞，它是由两类原子各自组成的面心立方晶格，沿空间对角线彼此位移四分之一空间对角线长度套构而成。
3、有效质量：粒子在晶体中运动时具有的等效质量，它概括了半导体内部势场
的作用。
有效质量表达式为： 4、迁移率：单位电场作用下，载流子获得的平均定向运动速度，反映了载流子在电场作用下的输运能力，是半导体物理中重要的概念和参数之一。
迁移率的表达式为：μ=q τ/m* 。
可见，有效质量和弛豫时间（散射）是影响迁移率的因素。
5、施主能级：通过施主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级，被子施主杂质束缚的电子能量状态称为施主能级。
9、受主能级：通过受主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级，被受主杂质束缚的空穴的能量状态称为受主能级。
6、费米面：将自由电子的能量E 等于费米能级Ef 的等能面称为费米面。
7、点缺陷：是最简单的晶体缺陷，它是在 结点上 或 邻近的微观区域内 偏离晶体结构的正常排列 的一种缺陷。
包括：间隙原子和空位是成对出现的弗仓克耳缺陷 和只在晶体内形成空位而无间隙原子的肖特基缺陷。
8、状态密度：就是在能带中能量E 附近每单位能量间隔内的量子态数。
11、空穴：在电子挣脱价键的束缚成为自由电子，其价键中所留下来的空位。
12、费米分布：大量电子在不同能量量子态上的统计分布。
费米分布函数为： 13、载流子的漂移：在外加电压时，导体或半导体内的载流子受电场力的作2
22*dk E
d h m n =dE
dZ
E g =)(T
k E E F
e E
f 011
)(-+=
用，做定向运动。
14、本征载流子：就是本征半导体中的载流子（电子和空穴），即不是由掺杂所产生出来的。
15、热载流子：比零电场下的载流子具有更高平均动能的载流子。
16、爱因斯坦关系：对电子D n/μn =k0T/q 对空穴D p/μp =k0T/q它表明非简并情况下载流子的迁移率和扩散系数之间的关系。
17、陷阱效应：杂质能级积累非平衡载流子的作用就称为陷阱效应。
18、回旋共振：一些物质如半导体中的载流子在一定的恒定磁场和高频磁场同时作用
10、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
下会发生抗磁共振。
19、间接复合：导带中的电子通过禁带的复合中心能级与价带中的空穴复合，这样的复合过程称为间接复合。