半导体物理填空题——武汉理工

1．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。

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。其运动速度正比于 电场 ，比例系数称为 迁移率 。

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 复合效应 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。

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流子运动难易程度的物理量，联系两者的关系式是q T k D n n

0=μ，称为关爱因斯坦关系式。

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．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，那末，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。

9.以长声学波为主要散射机构时，电子迁移率与温度的-3/2次方成正比。

10.半导体中载流子的扩散系数决定于其中的载流子的浓度梯度。

11.电子在晶体中的共有化运动指的是电子不在完全局限在某一个原子上，而是可以从晶胞中某一点自由移动到其它晶胞内的对应点，因而电子可以在整个晶体中运动。

12．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） 。

13.半导体中掺杂浓度很高时，杂质电离能 增大 ，禁带宽度 减小。

14.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。

15.处在饱和电离区的N 型Si 半导体在温度升高后，电子迁移率会 下降/减小 ，电阻率会上升/增大。

16.电子陷阱存在于 P/空穴 型半导体中。

17.随温度的增加，P 型半导体的霍尔系数的符号 由正变为负 。

18.在半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质，它们具有 杂质补偿 的作用，在制造各种半导体器件时，往往利用这种作用改变半导体的导电性能。

19.ZnO 是一种宽禁带半导体，真空制备过程中通常会导致材料缺氧形成氧空位，存在氧空位的ZnO 半导体为 N/电子 型半导体。

20.相对Si 而言，InSb 是制作霍尔器件的较好材料，是因为其电子迁移率较 高/大 。

21.掺金工艺通常用于制造高频器件。金掺入半导体Si 中是一种 深能级 杂质，通常起 复合中心的作用，使得载流子寿命减小。

22. 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。

23.某N 型Si 半导体的功函数W S 是4.3eV ，金属Al 的功函数W m 是4.2 eV ， 该半导体和金属接触时的界面将会形成 反阻挡层接触/欧姆接触 。

24.有效复合中心的能级位置靠近 禁带中心能级/本征费米能级/E i 。

26.金属和n 型半导体接触形成肖特基势垒，若外加正向偏压于金属，则半导体表面电子势垒高度将降低，空间电荷区宽度将相应地（减少/变窄/变薄）。

27.硅的导带极小值位于布里渊区的 ＜100＞方向上，根据晶体的对称性共有 6 个等价能谷。n 型硅掺砷后，费米能级向 Ec(上) 移动，如升高材料的工作温度，则费米能级向 Ei(下)移动。

28.波尔兹曼分布函数为

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=T k E E T k E E E f F F 00exp exp 11

)(

29.对于导带为多能谷的半导体，如GaAs ，当能量适当高的子能谷的曲率较 小 时，有可能观察导负微分电导现象，这是因为这种子能谷中的电子的有效质量较 大 。

30.复合中心的作用是促进电子和空穴的复合，起有效的复合中心的杂质能级必须位于Ei （禁带中线），并且对电子和空穴的俘获系数r n 和r p 必

须满足p n r r 。

31.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＿p 0+n D +=n 0+p A - 。

32.金半接触时，常用的形成欧姆接触的方法有＿隧道效应 和＿反阻挡层

33.在半导体中，如果温度升高，则考虑对载流子的散射作用时，电离杂质散射概率 减小 和晶格振动散射概率 增大 。

34.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。

35.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。

36.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（纵声学波形变势散射，纵声学波压电散射，极性光学波散射） 、 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。

37.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。

38.与金属相比，半导体材料具有显著的霍尔效应。实验表明，在弱场条件下霍尔电场E y 与磁感应强度B z 和电流密度j x 的关系为 E y =R H B z j x 。在霍尔效应实验中，常受到热磁效应的影响，需要消除，常见的热磁效应有 能斯脱效应 、 爱廷豪森效应 、 里纪-勒杜克效应 。

39.纯净半导体Si 中掺Ⅲ族元素的杂质，当杂质电离时从Si 中夺取 电子 ，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。

1、无线电通信中，信号是以电磁波形式发射出去的。它的调制方式有调幅、调频、调相。

2、针对不同的调制方式有三种解调方式，分别是检波、鉴频、和鉴相。

3、在单调谐放大器中，矩形系数越接近于1、其选择性越好；在单调谐的多级放大器中，级数越多，通频带越窄、（宽或窄），

其矩形系数越（大或小）小。

4、调幅波的表达式为：uAM （t ）= 20（1 +0.2COS100πt ）COS107πt （V ）；调幅波的振幅最大值为24V ，调幅度Ma 为20℅，

带宽fBW 为100Hz ，载波fc 为5*106Hz 。

5、在无线电技术中，一个信号的表示方法有三种，分别是数学表达式、

波形、频谱。

6、调频电路有直接调频、间接调频两种方式。

7、检波有同步、和非同步检波两种形式。

8、反馈式正弦波振荡器按照选频网络的不同，可分为LC 、RC 、石英晶振 等三种。

9、变频器可由混频器、和带通滤波器两部分组成。

10、列出三个常见的频谱搬移电路调幅、检波、变频。

11、用模拟乘法器非线性器件实现调幅最为理想。 1.放大器的噪声系数N F 是指输入端的信噪比 与输出端的 信噪比 两

者的比值，用分贝表示即为 10lg （P si /P Ni ）/(P so /P No ) 。

2．电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce 性质应为 容性 ，发射极至基极之间的阻抗Z be 性质应为 容性 ，基极

至集电极之间的阻抗Z cb 性质应为 感性 。

3．解调是调制的 逆 过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅 检波电路 ，它的作用是 从调幅信号中不失真地捡出调制信号 。

4．常用的混频电路有 二极管混频 、 三极管混频 和 场效应管混频 等。

5．调频和调幅相比，调频的主要优点是 抗干扰性强 、 信号传输保真度高 和

调频发射机的功率放大管的利用率高 。

1． 有一中频f I ＝465kHz 的超外差接收机，当接收信号频率fc ＝1200kHz ，则其本振频率f LO ＝ 1665kHz ，镜像干扰频

率为 2130kHz 。

2． 通信系统由输入变换器、 发送设备 、 信道 、 接收设备 以及输出变换器组成。

3． 调幅波的几种调制方式是 普通调幅 、 双边带调幅 、 单边带调幅 和

残留单边带调幅 。