半导体复习题(带答案)资料讲解

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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)

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 )。

《半导体集成电路》考试题目及参考答案(DOC)

《半导体集成电路》考试题目及参考答案(DOC)

第一部分考试试题第0章绪论1.什么叫半导体集成电路?2.按照半导体集成电路的集成度来分,分为哪些类型,请同时写出它们对应的英文缩写?3.按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类?4.按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类?5.什么是特征尺寸?它对集成电路工艺有何影响?6.名词解释:集成度、wafer size、die size、摩尔定律?第1章集成电路的基本制造工艺1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用?2.在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件有何影响?。

3.简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤?4.简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤?5.以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足?6.以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?并请提出改进方法。

7. 请画出NPN晶体管的版图,并且标注各层掺杂区域类型。

8.请画出CMOS反相器的版图,并标注各层掺杂类型和输入输出端子。

第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略?。

2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应?3. 什么是MOS晶体管的有源寄生效应?4. 什么是MOS晶体管的闩锁效应,其对晶体管有什么影响?5. 消除“Latch-up”效应的方法?6.如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应?7. 如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应?第3章集成电路中的无源元件1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些?2.集成电路中常用的电容有哪些。

3. 为什么基区薄层电阻需要修正。

4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。

5. 运用基区扩散电阻,设计一个方块电阻200欧,阻值为1K的电阻,已知耗散功率为20W/c㎡,该电阻上的压降为5V,设计此电阻。

第4章TTL电路1.名词解释电压传输特性开门/关门电平逻辑摆幅过渡区宽度输入短路电流输入漏电流静态功耗瞬态延迟时间瞬态存储时间瞬态上升时间瞬态下降时间瞬时导通时间2. 分析四管标准TTL与非门(稳态时)各管的工作状态?3. 在四管标准与非门中,那个管子会对瞬态特性影响最大,并分析原因以及带来那些困难。

半导体物理试题及答案

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。

半导体基础知识单选题100道及答案解析

半导体基础知识单选题100道及答案解析

半导体基础知识单选题100道及答案解析1. 半导体材料的导电能力介于()之间。

A. 导体和绝缘体B. 金属和非金属C. 正电荷和负电荷D. 电子和空穴答案:A解析:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。

2. 常见的半导体材料有()。

A. 硅、锗B. 铜、铝C. 铁、镍D. 金、银答案:A解析:硅和锗是常见的半导体材料。

3. 在纯净的半导体中掺入微量的杂质,其导电能力()。

A. 不变B. 减弱C. 增强D. 不确定答案:C解析:掺入杂质会增加载流子浓度,从而增强导电能力。

4. 半导体中的载流子包括()。

A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 质子和中子答案:C解析:半导体中的载流子有电子和空穴。

5. P 型半导体中的多数载流子是()。

A. 电子B. 空穴C. 正离子D. 负离子答案:B解析:P 型半导体中多数载流子是空穴。

6. N 型半导体中的多数载流子是()。

A. 电子B. 空穴C. 正离子D. 负离子答案:A解析:N 型半导体中多数载流子是电子。

7. 当半导体两端加上电压时,会形成()。

A. 电流B. 电阻C. 电容D. 电感答案:A解析:电压作用下,半导体中有电流通过。

8. 半导体的电阻率随温度升高而()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小答案:B解析:温度升高,载流子浓度增加,电阻率减小。

9. 二极管的主要特性是()。

A. 单向导电性B. 放大作用C. 滤波作用D. 储能作用答案:A解析:二极管具有单向导电性。

10. 三极管的三个电极分别是()。

A. 基极、发射极、集电极B. 正极、负极、地极C. 源极、漏极、栅极D. 阳极、阴极、控制极答案:A解析:三极管的三个电极是基极、发射极、集电极。

11. 场效应管是()控制器件。

A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案:B解析:场效应管是电压控制型器件。

12. 集成电路的基本制造工艺是()。

A. 光刻B. 蚀刻C. 扩散D. 以上都是答案:D解析:光刻、蚀刻、扩散都是集成电路制造的基本工艺。

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

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”。

半导体应聘考试题库及答案

半导体应聘考试题库及答案

半导体应聘考试题库及答案1. 半导体材料的基本特性是什么?答案:半导体材料的基本特性是其电导率介于导体和绝缘体之间,并且可以通过掺杂、温度变化等手段调节其电导率。

2. 什么是PN结?答案:PN结是半导体中的一种结构,由P型半导体和N型半导体接触形成。

在PN结中,由于P型和N型半导体的电子和空穴浓度不同,会在接触面形成内建电场,阻止载流子的进一步扩散。

3. 请解释MOSFET的工作原理。

答案:MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的导电沟道。

当栅极电压达到一定阈值时,沟道形成,电流可以在源极和漏极之间流动。

4. 半导体制造中光刻技术的作用是什么?答案:光刻技术在半导体制造中用于将电路图案精确地转移到硅片上。

通过光刻技术,可以制造出具有微米甚至纳米级精度的电路结构。

5. 什么是半导体的能带结构?答案:半导体的能带结构是指半导体中电子能量的分布情况,包括价带、禁带和导带。

电子在价带中是束缚态,在导带中是自由态,而禁带则是电子不能占据的能量区域。

6. 请简述半导体的掺杂过程。

答案:半导体的掺杂过程是指在纯净的半导体材料中掺入少量的杂质元素,以改变其电学性质。

掺杂可以是P型(掺入三价元素)或N型(掺入五价元素),从而形成P型或N型半导体。

7. 什么是CMOS技术?答案:CMOS(互补金属氧化物半导体)技术是一种集成电路制造技术,它结合了N型和P型MOSFET,利用两者的互补特性来实现低功耗、高速度的数字电路。

8. 半导体器件中的击穿现象是什么?答案:半导体器件中的击穿现象是指当器件两端的电压超过其最大耐受电压时,器件内部的电场强度急剧增加,导致电流急剧上升,器件损坏的现象。

9. 请解释半导体的霍尔效应。

答案:半导体的霍尔效应是指当半导体材料置于垂直于电流方向的磁场中时,由于洛伦兹力的作用,载流子会发生偏移,从而在半导体的横向产生电压差的现象。

10. 什么是半导体的热电效应?答案:半导体的热电效应是指半导体材料在温度梯度作用下,由于载流子的扩散和漂移,会在材料中产生电动势的现象。

半导体应聘考试题库及答案

半导体应聘考试题库及答案

半导体应聘考试题库及答案1. 半导体材料的基本特性是什么?答:半导体材料的基本特性是其导电性介于导体和绝缘体之间,并且可以通过掺杂、温度变化、光照等方式改变其导电性。

2. 什么是PN结?答:PN结是由P型半导体和N型半导体接触形成的结构,它具有单向导电性,是许多半导体器件如二极管、晶体管等的基础。

3. 描述MOSFET的工作原理。

答:MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。

当栅极电压达到一定阈值时,源极和漏极之间形成导电通道,允许电流通过。

4. 在半导体制造过程中,光刻技术的主要作用是什么?答:光刻技术在半导体制造过程中的主要作用是将掩模上的电路图案精确地转移到硅片上,为后续的刻蚀和离子注入等工艺步骤奠定基础。

5. 什么是CMOS技术?答:CMOS(互补金属氧化物半导体)技术是一种集成电路制造技术,它结合了N型和P型MOSFET,利用它们的互补特性来实现低功耗、高速度的数字电路。

6. 半导体器件中的寄生电容是如何产生的?答:半导体器件中的寄生电容主要是由于器件结构中的导电层和绝缘层之间的电荷存储效应产生的。

这种电容通常对器件的性能有负面影响,需要在设计时尽量减小。

7. 简述半导体的掺杂过程。

答:半导体的掺杂过程是通过将杂质原子引入纯净的半导体材料中,改变其电学性质。

掺杂可以是P型(增加空穴)或N型(增加电子),从而制造出具有特定导电性的半导体材料。

8. 什么是半导体的能带结构?答:半导体的能带结构是指半导体材料中电子能量的分布情况,包括价带、禁带和导带。

电子在价带中是束缚的,而在导带中可以自由移动,禁带则是电子能量的间隙区域。

9. 描述半导体器件的热稳定性。

答:半导体器件的热稳定性是指器件在高温下工作时,其性能参数(如阈值电压、载流子浓度等)保持稳定的能力。

良好的热稳定性对于提高器件的可靠性和使用寿命至关重要。

10. 简述半导体材料的晶圆制造过程。

半导体器件物理复习题答案

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。

半导体复习题(带答案)

半导体复习题(带答案)

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(D)P1A.1B.2C.4D.82.关于本征半导体,下列说法中错误的是(C)P65A.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qn0=qp03.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(D)P130A. B. C. D.4.下面pn结中不属于突变结的是(D)P158、159A.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(C)P158、160A.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。

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(B)P128A. B. C. D.7.关于空穴,下列说法不正确的是(C)P15A.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,下列说法正确的是(D)P66、67A.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,下面说法中错误的是(C)P177A.p+n结中B.n+p结中C.与势垒区上总电压成正比D.与势垒区上总电压的平方根成正比10.关于有效质量,下面说法错误的是(D)P13、14A.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。

(完整word版)半导体物理学简答题及答案

(完整word版)半导体物理学简答题及答案

复习思虑题与自测题第一章1. 原子中的电子和晶体中电子受势场作用状况以及运动状况有何不同,原子中内层电子和外层电子参加共有化运动有何不同。

答:原子中的电子是在原子核与电子库伦相互作用势的约束作用下以电子云的形式存在,没有一个固定的轨道;而晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子,在晶体周期性势场中运动。

当原子相互凑近结成固体时,各个原子的内层电子仍旧构成环绕各原子核的关闭壳层, 和孤立原子同样 ; 但是,外层价电子则参加原子间的相互作用,应当把它们当作是属于整个固体的一种新的运动状态。

构成晶体原子的外层电子共有化运动较强,其行为与自由电子相像,称为准自由电子,而内层电子共有化运动较弱,其行为与孤立原子的电子相像。

2.描绘半导体中电子运动为何要引入 " 有效质量 " 的观点 , 用电子的惯性质量描绘能带中电子运动有何限制性。

答:引进有效质量的意义在于它归纳了半导体内部势场的作用,使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时,能够不波及半导体内部势场的作用。

惯性质量描绘的是真空中的自由电子质量,而不可以描绘能带中不自由电子的运动,往常在晶体周期性势场作用下的电子惯性运动,成为有效质量3.一般来说 , 对应于高能级的能带较宽 , 而禁带较窄 , 能否这样,为何?答:不是,能级的宽窄取决于能带的疏密程度,能级越高能带越密,也就是越窄;而禁带的宽窄取决于混杂的浓度,混杂浓度高,禁带就会变窄,混杂浓度低,禁带就比较宽。

4.有效质量对能带的宽度有什么影响,有人说:" 有效质量愈大 , 能量密度也愈大 , 因此能带愈窄 .能否这样,为何?答:有效质量与能量函数关于K的二次微商成反比,对宽窄不同的各个能带,1( k)随 k的变化情况不同,能带越窄,二次微商越小,有效质量越大,内层电子的能带窄,有效质量大;外层电子的能带宽,有效质量小。

5.简述有效质量与能带构造的关系;答:能带越窄,有效质量越大,能带越宽,有效质量越小。

半导体应聘考试题库及答案

半导体应聘考试题库及答案

半导体应聘考试题库及答案1. 半导体材料的基本特性是什么?答案:半导体材料的基本特性包括介于导体和绝缘体之间的电导率,对温度、光照、杂质等外界条件敏感,具有P型和N型半导体,以及能带结构中的价带和导带。

2. 什么是PN结?答案:PN结是由P型半导体和N型半导体相互接触形成的结构,其特点是在接触面附近形成一个耗尽区,具有单向导电性。

3. 描述MOSFET的工作原理。

答案:MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的工作原理基于在栅极上施加电压来控制源极和漏极之间的导电沟道的形成与消失,从而实现对电流的控制。

4. 半导体制造过程中的光刻技术是什么?答案:光刻技术是半导体制造过程中用于将电路图案从掩模转移到硅片上的一种技术,主要通过紫外光照射使光刻胶曝光,然后通过显影过程形成所需的图案。

5. 简述半导体器件中的欧姆接触。

答案:欧姆接触是指在金属和半导体之间形成的低阻抗接触,允许电流在两者之间自由流动,无明显的电压降。

6. 什么是半导体的掺杂?答案:掺杂是在纯净半导体中有意加入微量的杂质元素,以改变半导体的电学性质,制造P型或N型半导体材料。

7. 描述半导体中的能带结构。

答案:半导体的能带结构包括价带和导带,价带中的电子满带不导电,导带中的电子为空带可导电,两者之间的区域称为禁带,电子需要吸收能量才能从价带跃迁到导带。

8. 半导体器件中的PNP和NPN双极型晶体管有何不同?答案:PNP双极型晶体管由P型、N型、P型半导体材料组成,而NPN双极型晶体管由N型、P型、N型半导体材料组成。

两者的主要区别在于载流子类型和电流流动方向。

9. 半导体中的载流子有哪些?答案:半导体中的载流子包括电子和空穴,电子是负电荷载流子,空穴是正电荷载流子。

10. 什么是半导体的热电效应?答案:半导体的热电效应是指在半导体中由于温度梯度引起的电荷载流子浓度梯度,进而产生电压的现象,常见的应用有热电偶和热电发电机。

半导体物理学期末复习试题及答案三

半导体物理学期末复习试题及答案三

………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中掺入浓度为的磷杂质后,半导体中多数载流子是(C),多子浓度为(D),费米能级的位置(G );一段时间后,再一次向半导体中掺入浓度为的硼杂质,半导体中多数载流子是(B),多子浓度为( E),费米能级的位置(H );如果,此时温度从室温升高至,则杂质半导体费米能级的位置(I ).(已知:室温下,;时,) A。

电子和空穴 B。

空穴 C。

电子D. E。

F。

G. 高于 H。

低于 I。

等于3.在室温下,对于n型硅材料,如果掺杂浓度增加,将导致禁带宽度( B),电子浓度和空穴浓度的乘积(D),功函数(C)。

如果有光注入的情况下,电子浓度和空穴浓度的乘积(E)。

A。

增加 B. 不变 C. 减小D. 等于E. 不等于F. 不确定4.导带底的电子是(C).………密………封………线………以………内………答………题………无………效……A。

带正电的有效质量为正的粒子B. 带正电的有效质量为负的准粒子C. 带负电的有效质量为正的粒子D. 带负电的有效质量为负的准粒子5.P型半导体MIS结构中发生少子反型时,表面的导电类型与体材料的类型(B)。

在如图所示MIS结构的C-V特性图中,代表去强反型的(G).A。

相同 B. 不同C。

无关 D。

AB段E. CD段F. DE段G。

EF和GH段6.P型半导体发生强反型的条件(B)。

A. B。

C. D.7.由于载流子存在浓度梯度而产生的电流是( B )电流,由于载流子在一定电场力的作用下而产生电流是(A)电流。

A.漂移B.扩散C.热运动8.对于掺杂的硅材料,其电阻率与掺杂浓度和温度的关系如图所示,其中,AB段电阻率随温度升高而下降的原因是(A)。

A. 杂质电离和电离杂质散射B. 本征激发和晶格散射………密………封………线………以………内………答………题………无………效……C。

半导体物理复习要点答案2023年修改整理

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。

半导体物理试题库及答案

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

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。

半导体工艺及芯片制造复习资料简答题与答案

半导体工艺及芯片制造复习资料简答题与答案

半导体工艺及芯片制造复习资料简答题与答案第一章、半导体产业介绍1 .什么叫集成电路?写出集成电路发展的五个时代及晶体管的数量?(15分)集成电路:将多个电子元件集成在一块衬底上,完成一定的电路或系统功能。

集成电路芯片/元件数 无集成1 小规模(SSI )2到50 中规模(MSI )50到5000 大规模(LSI )5000到10万 超大规模(VLSI ) 10万至U100万 甚大规模(ULSI ) 大于100万 产业周期1960年前 20世纪60年代前期 20世纪60年代到70年代前期 20世纪70年代前期到后期 20世纪70年代后期到80年代后期 20世纪90年代后期到现在2 .写出IC 制造的5个步骤?(15分)Wafer preparation (硅片准备)Wafer fabrication (硅片制造)Wafer test/sort (硅片测试和拣选)Assembly and packaging (装配和封装)Final test (终测)3 .写出半导体产业发展方向?什么是摩尔定律?(15分)发展方向:提高芯片性能一提升速度(关键尺寸降低,集成度提高,研发采用新材料),降低功耗。

提高芯片可靠性一严格控制污染。

降低成本——线宽降低、晶片直径增加。

摩尔定律指:IC 的集成度将每隔一年翻一番。

1975年被修改为:IC 的集成度将每隔一年半翻一番。

4 .什么是特征尺寸CD ? (10分)最小特征尺寸,称为关键尺寸(Critical Dimension, CD ) CD 常用于衡量工艺难易的标志。

5.什么是 More moore 定律和 More than Moore 定律?(10 分)“More Moore”指的是芯片特征尺寸的不断缩小。

从几何学角度指的是为了提高密度、性能和可靠性在晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸的继续缩小。

与此关联的3D结构改善等非几何学工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能。

大学半导体材料课后习题答案期末考试复习资料汇总

大学半导体材料课后习题答案期末考试复习资料汇总

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?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。

半导体试题及答案

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______。

半导体集成电路复习题及答案

半导体集成电路复习题及答案

半导体集成电路复习题及答案第8章动态逻辑电路填空题对于⼀般的动态逻辑电路,逻辑部分由输出低电平的⽹组成,输出信号与电源之间插⼊了栅控制1、极为时钟信号的 ,逻辑⽹与地之间插⼊了栅控制极为时钟信号的。

【答案:NMOS, PMOS, NOMS】对于⼀个级联的多⽶诺逻辑电路,在评估阶段:对PDN⽹只允许有跳变,对 PUN⽹只允许有跳变,2、PDN与PDN相连或PUN与PUN相连时中间应接⼊。

【答案:】解答题从逻辑功能,电路规模,速度3⽅⾯分析下⾯2电路的相同点和不同点。

从⽽说明CMOS动态组合逻辑1、电路的特点。

【答案:】图A是CMOS静态逻辑电路。

图B是CMOS动态逻辑电路。

2电路完成的均是NAND的逻辑功能。

图B的逻辑部分电路使⽤了2个MOS管,图A使⽤了4个MOS管,由此可以看出动态组合逻辑电路的规模为静态电路的⼀半。

图B的逻辑功能部分全部使⽤NMOS管,图A即使⽤NMOS也使⽤PMOS,由于NMOS的速度⾼于PMOS,说明动态组合逻辑电路的速度⾼于静态电路。

2、分析下⾯的电路,指出它完成的逻辑功能,说明它和⼀般动态组合逻辑电路的不同,说明其特点。

【答案:】该电路可以完成OUT=AB的与逻辑。

与⼀般动态组合逻辑电路相⽐,它增加了⼀个MOS管M kp,这个MOS 管起到了电荷保持电路的作⽤,解决了⼀般动态组合逻辑电路存在的电荷泄漏的问题。

3、分析下列电路的⼯作原理,画出输出端OUT的波形。

【答案:】答案:4、结合下⾯电路,说明动态组合逻辑电路的⼯作原理。

【答案:】动态组合逻辑电路由输出信号与电源之间插⼊的时钟信号PMOS,NMOS逻辑⽹和逻辑⽹与地之间插⼊的时钟信号NMOS组成。

当时钟信号为低电平时,PMOS导通,OUT被拉置⾼电平。

此时电路处于预充电阶段。

当时钟信号为低电平时,PMOS截⾄,电路与V DD的直接通路被切断。

这时NOMS导通,当逻辑⽹处于特定逻辑时,电路输出OUT被接到地,输出低电平。

第一章 半导体的基础知识习题及答案

第一章 半导体的基础知识习题及答案

第一章半导体的基础知识一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为、和三大类。

2、电子技术的核心是半导体,它的三个特性是:、、3、半导体中存在着两种载流子,其中带正电的载流子叫做,带负电的载流子叫做;N型半导体中多数载流子是,P型半导体中的多数载流子是。

4、PN结具有性能,即:加电压时PN结导通,加电压时PN结截止。

5、二极管的主要特性是具有。

二极管外加正向电压超过死区电压以后,正向电流会,这时二极管处于状态。

6、晶体二极管的伏安特性可简单理解为正向,反向的特性。

导通后,硅管的管压降约为,锗管约为。

7、整流电路将交流电变为直流电,滤波电路将直流电变为的直流电。

8、整流电路按整流相数,可分为与两种;按被整流后输出电压(或电流)的波形分,又可分为与两种。

9、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。

10、电容滤波电路中的电容具有对交流电的阻抗,对直流电的阻抗的特性,整流后的脉动直流电中的交流分量由电容,只剩下直流分量加到负载的两端。

二、选择题1、稳压管()A、是二极管B、不是二极管C、是特殊二极管2、稳压管电路如图1—1所示,稳压管的稳压值为()A、6.3VB、0.7VC、7VD、14V3、稳压管稳压电路如图1—2所示,其中U Z1=7V、U Z2=3V,该电路输出电压为()A、0.7VB、1.4VC、3VD、7V4、NPN型和PNP型晶体管的区别是()A、由两种不同材料硅和锗制成的B、掺入杂质元素不同C、P区和N区的位置不同5、三极管的I CEO大,说明其()A、工作电流大B、击穿电压高C、寿命长D、热稳定性差6、用直流电压表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位各为V1=2V,V2=6V,V3=2.7V,m则()A、1为e 2为b 3为cB、1为e 2为c 3为bC、1为b 2为e 3为cD、1为b 2为c 3为e7、晶体管共发射极输出特性常用一族曲线表示,其中每一条曲线对应一个特定的()A 、i cB 、U CEC 、I bD 、i E8、P 型半导体中空穴多于自由电子,则P 型半导体呈现的电性为( )。

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半导体复习题(带答案)
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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( D )P1 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( C )P65 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 0=qp 0
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( D )P130 A.
p τΔp B. ()[]dt t Δp d - C. n τΔn D. τ
1 4.下面pn 结中不属于突变结的是( D )P158、159 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( C )P158、160 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( B )P128 A. 0n n <<∆ B. 0p p <<∆ C. =∆n p ∆ D. 0n p <<∆
7.关于空穴,下列说法不正确的是( C )P15 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2i np n =,下列说法正确的是( D )P66、67
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D X ,下面说法中错误的是(C )P177 A. p +n 结中n D x X ≈ B. n +p 结中p D x X ≈ C. D X 与势垒区上总电压D V V -成正比 D. D X 与势垒区上总电压D V V -的平方根成正比 10. 关于有效质量,下面说法错误的是(D )P13、14 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_ 电子_,少子为___空穴_____;P 型半导体中多子为__空穴______,少子为__电子______。

0p n 表示_ _P 区电子______的浓度;
0n p 表示__N 区空穴___的浓度。

P163
2.若单位体积中有个n 电子,p 个空穴,电离施主浓度为D n +
,电离受主浓度为A p -,则电中性条件为__p+D n +=n+A p -_____。

P78
3.T >0K 时,电子占据费米能级的概率是__1/2______。

P61
4.pn 结空间电荷区中内建电场的方向是由_N__区指向_P__区;在耗尽近似下,空间电荷密度等于_ 电离杂质的浓度______。

P160、163
5. pn 结加正向偏压V 时势垒高度由D qV 变成__q(V D —V)____;pn 结加反向偏压V 时势垒高度由D qV 变成___ q(V D +V)_____。

P164、165
6. 理想pn 结的电流电压方程()1/-=kT qV s e J J 又称为__肖克莱方程式______,其中-s J 叫做__反向饱和电流密度______;在国际单位制下,s J 的单位是__A/m2______。

由此方程可知,pn 结的最主要特性是具有__单向导电性______或___整流效应·_____。

7. 状态密度就是每单位能量间隔内的___量子态数_____。

计算状态密度时,我们近似认为能带中的能级作是__连续______分布的。

8. 半导体材料最常见的三种晶体结构分别是__金刚石型结构______、__闪锌矿型结构______和___纤锌矿型结构_____。

比如,硅是___金刚石型结构_____结构,砷化镓是___闪锌矿型结构_____结构。

P1—3
9.氢原子电离能220400)4(2 πεq m E =,则类氢杂质电离能为=∆D E ________。

P41
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D qV 的大小与中性P 区和N 区的费米能级
fn fp E E (和)的关系是什么?平衡pn 结能带最主要的两个性质是什么? 答案: (期末考试样题3 )
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? P186
图1
4. 图2是Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ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Ⅲ-Ⅴ,那些是Ⅱ-Ⅵ族?各列举三个。

图2
5.图3是硅导带电子浓度与温度的关系曲线。

请指出强电离区、高温本征激发区的位置(即温度范围,用a、b、c表示)。

一般而言,实际器件工作在那个区域?
图3
P74
答:b是强电离区,c是高温本征激发区;一般工作在b区强电离区
6.图4是非平衡N型半导体准费米能级偏
离平衡费米能级的示意图。

其中A、E分别
表示导带底和价带顶。

问B、C、D哪个表
示平衡费米能级?哪个表示电子的准费米
能级?哪个表示空穴的准费米能级?
P76
答:C表示平衡费米能级
B表示电子的准费米能级
D 表示电子的准费米能级
7.图5中C是空穴电流方向,问A、B、D中哪个是电子漂移方向?哪个是电子电流方向?哪个是空穴漂移方向?
图5
P95
答:A 是电子漂移方向
B 是电子电流方向 D 是空穴漂移方向
8.PN 结上的电容包括势垒电容和扩散电容两部分。

请问PN 结上的势垒电容和扩散电容是并联还是串联? 若记总电容为C j ,势垒电容和扩散电容分别为
CT 和CD,请写出C j 与CT 和CD的关系式。

四、计算题
1. Si 晶格常数为a ,其原子半径近似为8
a 。

求:晶胞中所有Si 原子占据晶胞的百分比。

P38
2. N 型硅,室温下光稳定照射后获得非平衡载流子浓度31410-=∆=∆cm p n 。

突然撤掉光照,经过20微秒后,非平衡空穴浓度变为31010-cm ,求硅材料的寿命。

P156 第4题类似
3.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。

P125 第13题
4.硅中掺入百万分之一的砷,求砷的实际掺杂浓度。

P125 第2小题
5.计算温度为400K和300K时,Si p-n结反向饱和电流密度的比值(假设扩散长度和扩散系数与温度无关)。

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