电子科技大学半导体物理期末考试试卷B试题答案

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电子科技大学半导体物理期末考试试卷b试题答案汇编

电子科技大学二零一零至二零一一学年第一学期期末考试课程考试题B卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2011年月日课程成绩构成：平时15 分，期中 5 分，实验10 分，期末70 分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）1-14题，罗小蓉15-19题1.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。

半导体物理试卷b答案

一、名词解释（本大题共5题每题4分，共20分）1. 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。

2.本征半导体：不含任何杂质的纯净半导体称为本征半导体，它的电子和空穴数量相同。

3．简并半导体：半导体中电子分布不符合波尔兹满分布的半导体称为简并半导体。

过剩载流子：在光注入、电注入、高能辐射注入等条件下，半导体材料中会产生高于热平衡时浓度的电子和空穴，超过热平衡浓度的电子△n=n-n0和空穴△p=p-p0称为过剩载流子。

4. 有效质量、纵向有效质量与横向有效质量答：有效质量：由于半导体中载流子既受到外场力作用，又受到半导体内部周期性势场作用。

有效概括了半导体内部周期性势场的作用，使外场力和载流子加速度直接联系起来。

在直接由实验测得的有效质量后，可以很方便的解决电子的运动规律。

5. 等电子复合中心等电子复合中心：在III- V族化合物半导体中掺入一定量与主原子等价的某种杂质原子，取代格点上的原子。

由于杂质原子与主原子之间电性上的差别，中性杂质原子可以束缚电子或空穴而成为带电中心。

带电中心吸引与被束缚载流子符号相反的载流子，形成一个激子束缚态。

这种激子束缚态叫做等电子复合中心。

二、选择题（本大题共5题每题3分，共15分）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：甲．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，这些样品的电子迁移率由高到低的顺序是（C ）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 )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/n 0B.1/△nC.1/p 0D.1/△p5．半导体中载流子的扩散系数决定于其中的( A )A.散射机构B. 复合机构C.杂质浓变梯度D.表面复合速度6．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. GaN三、简答题（20分）1．请描述小注入条件正向偏置和反向偏置下的pn 结中载流子的运动情况，写出其电流密度方程，请解释为什么pn 结具有单向导电性？（10分）解：在p-n 结两端加正向偏压V F , V F 基本全落在势垒区上，由于正向偏压产生的电场与内建电场方向相反，势垒区的电场强度减弱，势垒高度由平衡时的qV D 下降到q(V D -V F )，耗尽区变窄，因而扩散电流大于漂移电流，产生正向注入。

半导体物理期末试卷(含部分答案

半导体物理期末试卷(含部分答案半导体物理,考试,复习,试卷一、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．nopo=ni2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nopo改变否？不变；当温度变化时，nopo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n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EF和EC的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准，那么EC EF 2k0T为非简并条件；0 EC EF 2k0T为弱简并条件；EC EF 010．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）。

11．指出下图各表示的是什么类型半导体？12. 以长声学波为主要散射机构时，电子迁移率μn与温度的-3/2 次方成正比13 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。

电子科技大学2009半导体物理期末考试试题答卷B试题参考答案

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B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9.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。

10.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。

11. 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。

12. MIS结构中半导体表面处于临界强反型时，表面少子浓度等于内部多子浓度，表面反型13. 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二、选择题（共15分，每题1 分）导体 5. 空间实验室中失重状态下生长的GaAs 与地面生长的GaAs 相比，载流子迁移率要高，这A. 无杂质污染B. 晶体生长更完整C. 化学配比更合理 A. 复合机构B. 散射机构C. 禁带宽度D. 晶体结构7. 若某材料电阻率随温度升高而单调下降，该材料是 A 。

A. 本征半导体B. 杂质半导体C. 金属导体A. 上升c) 掺入浓度1016 cm-3的P原子，浓度为1015 cm-3的B原子；d) 纯净硅。

A. abcdB. cdbaC. adcbD. dabc12. 以下4种不同掺杂情况的半导体，热平衡时室温下少子浓度最高的是 D 。

A. 掺入浓度1015 cm-3 P原子的Si半导体；B. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子的Si 半导体；C. 掺入浓度1015 cm -3 P 原子Ge 半导体；D. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子Ge 半导体。

（已知室温时：Si 的本征载流子浓度310105.1-⨯=cm n i ，Ge 的本征载流子浓度313104.2-⨯=cm n i ）13. 直接复合时，小注入的P 型半导体的非平衡载流子寿命 τd 决定于 B 。

半导体物理试卷b答案教学文案

半导体物理试卷b答案一、名词解释（本大题共5题每题4分，共20分）1. 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。

2.本征半导体：不含任何杂质的纯净半导体称为本征半导体，它的电子和空穴数量相同。

3．简并半导体：半导体中电子分布不符合波尔兹满分布的半导体称为简并半导体。

4. 有效质量、纵向有效质量与横向有效质量答：有效质量：由于半导体中载流子既受到外场力作用，又受到半导体内部周期性势场作用。

有效概括了半导体内部周期性势场的作用，使外场力和载流子加速度直接联系起来。

在直接由实验测得的有效质量后，可以很方便的解决电子的运动规律。

5. 等电子复合中心等电子复合中心：在III- V族化合物半导体中掺入一定量与主原子等价的某种杂质原子，取代格点上的原子。

由于杂质原子与主原子之间电性上的差别，中性杂质原子可以束缚电子或空穴而成为带电中心。

带电中心吸引与被束缚载流子符号相反的载流子，形成一个激子束缚态。

这种激子束缚态叫做等电子复合中心。

二、选择题（本大题共5题每题3分，共15分）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：甲．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，这些样品的电子迁移率由高到低的顺序是（C ）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 )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．半导体中载流子的扩散系数决定于其中的( A )A.散射机构B. 复合机构C.杂质浓变梯度D.表面复合速度6．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. GaN三、简答题（20分）1．请描述小注入条件正向偏置和反向偏置下的pn结中载流子的运动情况，写出其电流密度方程，请解释为什么pn结具有单向导电性？（10分）解：在p-n结两端加正向偏压V F, V F基本全落在势垒区上，由于正向偏压产生的电场与内建电场方向相反，势垒区的电场强度减弱，势垒高度由平衡时的qV D下降到q(V D-V F)，耗尽区变窄，因而扩散电流大于漂移电流，产生正向注入。

电子科技大学半导体物理期末考试试卷试题答案

电⼦科技⼤学半导体物理期末考试试卷试题答案电⼦科技⼤学⼆零⼀零⾄⼆零⼀⼀学年第⼀学期期末考试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：甲．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．题2中样品的电⼦迁移率由⾼到低的顺序是（ B ）4．题2中费⽶能级由⾼到低的顺序是（ C ）5. 欧姆接触是指（ D ）的⾦属⼀半导体接触A. Wms = 0 B. Wms< 0C. Wms> 0 D. 阻值较⼩且具有对称⽽线性的伏安特性6．有效复合中⼼的能级必靠近( A )A.禁带中部B.导带C.价带D.费⽶能级7．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/△p8．半导体中载流⼦的扩散系数决定于其中的( A )A.散射机构B. 复合机构C.杂质浓变梯度D.表⾯复合速度9．MOS 器件绝缘层中的可动电荷是（ C ）A. 电⼦B. 空⽳C. 钠离⼦D. 硅离⼦10．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. GaN⼆、解释并区别下列术语的物理意义（30 分，7+7+8+8，共4 题）1. 有效质量、纵向有效质量与横向有效质量（7 分）答：有效质量：由于半导体中载流⼦既受到外场⼒作⽤，⼜受到半导体内部周期性势场作⽤。

有效概括了半导体内部周期性势场的作⽤，使外场⼒和载流⼦加速度直接联系起来。

在直接由实验测得的有效质量后，可以很⽅便的解决电⼦的运动规律。

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。

半导体物理b考试参考答案即评分标准

电子科大2005－2006年第一学期一、选择填空（含多选题）（18分）1、重空穴是指（ 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2、硅的晶格结构和能带结构分别是（ C ）A. 金刚石型和直接禁带型B. 闪锌矿型和直接禁带型C. 金刚石型和间接禁带型D. 闪锌矿型和间接禁带型3、电子在晶体中的共有化运动指的是电子在晶体（ C ）。

A 、各处出现的几率相同B 、各处的相位相同C 、各元胞对应点出现的几率相同D 、各元胞对应点的相位相同4、本征半导体是指（ A ）的半导体。

A 、不含杂质与缺陷；B 、电子密度与空穴密度相等；C 、电阻率最高； C 、电子密度与本征载流子密度相等。

5、简并半导体是指（ A ）的半导体A 、(E C -E F )或(E F -E V )≤0B 、(EC -E F )或(E F -E V )≥0C 、能使用玻耳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6、当Au 掺入Si 中时，它引入的杂质能级是（ A ）能级，在半导体中起的是（ C ）的作用；当B 掺入Si 中时，它引入的杂质能级是（ B ）能级，在半导体中起的是（ D ）的作用。

A 、施主B 、受主C 、深D 、浅7、在某半导体掺入硼的浓度为1014cm -3, 磷为1015 cm -3，则该半导体为（ B ）半导体；其有效杂质浓度约为（ E ）。

A. 本征，B. n 型，C. p 型，D. 1.1×1015cm -3,E. 9×1014cm -38、3个硅样品的掺杂情况如下：甲．含镓1×1017cm -3；乙.含硼和磷各1×1017cm -3；丙.含铝1×1015cm -3这三种样品在室温下的费米能级由低到高（以E V 为基准）的顺序是( B )A.甲乙丙；B.甲丙乙；C.乙丙甲；D.丙甲乙9、以长声学波为主要散射机构时，电子的迁移率μn 与温度的（ B ）。

[新版]半导体物理学期末复习试题及答案一.doc

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 ）。

电子科技大学半导体物理B考试试题与参考答案

电⼦科技⼤学半导体物理B考试试题与参考答案电⼦科⼤2005－2006年第⼀学期⼀、选择填空（含多选题）（18分）1、重空⽳是指（ 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2、硅的晶格结构和能带结构分别是（ C ）A. ⾦刚⽯型和直接禁带型B. 闪锌矿型和直接禁带型C. ⾦刚⽯型和间接禁带型D. 闪锌矿型和间接禁带型3、电⼦在晶体中的共有化运动指的是电⼦在晶体（ C ）。

A 、各处出现的⼏率相同B 、各处的相位相同C 、各元胞对应点出现的⼏率相同D 、各元胞对应点的相位相同4、本征半导体是指（ A ）的半导体。

A 、不含杂质与缺陷；B 、电⼦密度与空⽳密度相等；C 、电阻率最⾼； C 、电⼦密度与本征载流⼦密度相等。

5、简并半导体是指（ A ）的半导体A 、(E C -E F )或(E F -E V )≤0B 、(EC -E F )或(E F -E V )≥0C 、能使⽤玻⽿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6、当Au 掺⼊Si 中时，它引⼊的杂质能级是（ A ）能级，在半导体中起的是（ C ）的作⽤；当B 掺⼊Si 中时，它引⼊的杂质能级是（ B ）能级，在半导体中起的是（ D ）的作⽤。

A 、施主B 、受主C 、深D 、浅7、在某半导体掺⼊硼的浓度为1014cm -3, 磷为1015 cm -3，则该半导体为（ B ）半导体；其有效杂质浓度约为（ E ）。

A. 本征，B. n 型，C. p 型，D. 1.1×1015cm -3,E. 9×1014cm -38、3个硅样品的掺杂情况如下：甲．含镓1×1017cm -3；⼄.含硼和磷各1×1017cm -3；丙.含铝1×1015cm -3这三种样品在室温下的费⽶能级由低到⾼（以E V 为基准）的顺序是( B )A.甲⼄丙；B.甲丙⼄；C.⼄丙甲；D.丙甲⼄9、以长声学波为主要散射机构时，电⼦的迁移率µn 10、公式与温度的（ B ）。

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.对应于n型半导体，电子为（）参考答案:多子2.硅肖特基二极管的特点（）参考答案:开关速度快_不存在少子存储效应_反向泄漏电流较PN结二极管大3.施主杂质能级的作用包括以下（）参考答案:提供导带电子_散射中心4.考虑镜像力后，金属半导体接触的势垒高度将()参考答案:降低5.密勒指数是描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质的整数。

参考答案:正确6.半导体中载流子的电输运包括（）。

参考答案:漂移_扩散7.某Si半导体掺有2×10^17cm^-3的硼原子以及 3×10^16cm^-3的磷原子，那么此Si半导体主要是（）导电。

参考答案:空穴8.在纯Ge中掺入下列（）元素，Ge将变为p型半导体。

参考答案:In9.电子的漂移电流的方向，与()相同。

参考答案:电场方向10.室温下，n-Si中的电子浓度为空穴浓度的10000倍，则其费米能级位于（）。

参考答案:禁带中线之上11.决定半导体的载流子迁移率的因素有（）。

参考答案:电导有效质量_温度12.对于工作在强电场下（达到速度饱和）的本征半导体，决定其迁移率的主要的散射机制是（）。

参考答案:光学波声子散射13.下列关于硅的电子电导率的描述正确的是（）。

参考答案:室温下，同一块本征硅的电子电导率比空穴电导率大14.对于某均匀掺杂的半导体，若当体内某处电场与浓度梯度的方向相同时，多子漂移电流密度与多子扩散电流密度方向相反，则该半导体的掺杂类型为（）。

参考答案:P型15.下列情形中，室温下扩散系数最小的为( )。

参考答案:含硼、磷的硅16.在某温度范围内，一定掺杂的硅的电阻率随温度升高而增大，涉及的物理机理有（）。

参考答案:晶格散射为主_杂质完全电离17.电子迁移率通常高于空穴迁移率，这是由于电子电导有效质量（）空穴电导有效质量。

参考答案:小于18.假设其它条件不变，可以通过（）降低半导体材料的电阻率。

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( )。

电子科技大学009半导体物理期末考试试卷b试题答案

7. 相对 Si 而言， InSb 是制作霍尔器件的较好材料，是由于其电子迁移率较高/一二三四五六七八九十合计复核人签名得分签名无视。

4. 随温度的增加，P 型半导体的霍尔系数的符号由正变为负。

大。

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 B 卷〔 120 分钟〕考试形式：闭卷考试日期 2023 年元月 18 日课程成绩构成：寻常 10分，期中 5 分，试验 15分，期末70分一、填空题: 〔共 16 分，每空 1 分〕1. 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行3. 电子陷阱存在于P/空穴型半导体中。

5. 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，往往利用这种作用转变半导体的导电性能。

6. 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。

10. 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9.有效质量概括了晶体内部势场对载流子的作用，可通过盘旋共振试验来测量。

杂质，通常起复合中心的作用，使得载流子寿命减小。

8. 掺金工艺通常用于制造高频器件。

金掺入半导体 Si 中是一种深能级率会上升/增大。

2. 处在饱和电离区的 N 型 Si 半导体在温度上升后，电子迁移率会下降/减小，电阻得分12. MIS 构造中半导体外表处于临界强反型时，外表少子浓度等于内部多子浓度，外表和金属接触时的界面将会形成反阻挡层接触/欧姆接触。

11. 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。

二、选择题〔共 15 分，每题 1 分〕1. 假设对半导体进展重掺杂，会消灭的现象是 D 。

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3.5. 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。

6. 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。

9. 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。

10. 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。

11. 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 。

A. 禁带变宽B. 少子迁移率增大C. 多子浓度减小D.简并化2. 已知室温下Si 的本征载流子浓度为310105.1-⨯=cm n i 。

处于稳态的某掺杂Si 半导体中电子浓度315105.1-⨯=cm n ，空穴浓度为312105.1-⨯=cm p ，则该半导体 A 。

A.存在小注入的非平衡载流子 B. 存在大注入的非平衡载流子 C. 处于热平衡态 D. 是简并半导体3. 下面说法错误的是 D 。

A. 空穴是一种真实存在的微观粒子B. MIS 结构电容可等效为绝缘层电容与半导体表面电容的的并联C. 稳态和热平衡态的物理含义是一样的D.同一种半导体材料中，电子迁移率比空穴迁移率高5. 空间实验室中失重状态下生长的GaAs 与地面生长的GaAs 相比，载流子迁移率要A. 无杂质污染B. 晶体生长更完整C. 化学配比更合理D. 宇宙射线的照射作用A. 复合机构B. 散射机构C. 禁带宽度D. 晶体结构7. 若某材料电阻率随温度升高而单调下降，该材料是 A 。

A. 本征半导体B. 杂质半导体C. 金属导体D. 简并半导体A. 上升B. 下降C. 不变D. 经过一极值后趋近E i9. GaAs具有微分负电导现象，原因在于在强电场作用下， A 。

A. 载流子发生能谷间散射B. 载流子迁移率增大C. 载流子寿命变大D. 载流子浓度变小10. 以下4种不同掺杂情况的N型Ge半导体中，室温下电子迁移率由大到小的顺序是a) 掺入浓度1014 cm-3的P原子；b) 掺入浓度1015 cm-3的P原子；c) 掺入浓度2×1014 cm-3的P原子，浓度为1014 cm-3的B原子；d) 掺入浓度3×1015 cm-3的P原子，浓度为2×1015 cm-3的B原子。

A. abcdB. bcdaC. acbdD. dcba11. 以下4种Si半导体，室温下功函数由大到小的顺序是 C 。

a) 掺入浓度1016 cm-3的B原子；b) 掺入浓度1016 cm-3的P原子；c) 掺入浓度1016 cm -3的P 原子，浓度为1015 cm -3的B 原子； d) 纯净硅。

A. abcd B. cdba C. adcb D. dabc12. 以下4种不同掺杂情况的半导体，热平衡时室温下少子浓度最高的是 D 。

A. 掺入浓度1015 cm -3 P 原子的Si 半导体； B. 掺入浓度1014 cm -3 B 原子的Si 半导体； C. 掺入浓度1015 cm -3 P 原子Ge 半导体； D.掺入浓度1014 cm -3 B 原子Ge 半导体。

A.1n r d B.1p r d C. pr d ∆1D. 其它14. 在金属-SiO 2-p 型Si 构成的MIS 结构中，SiO 2中分布的可动正电荷不会影响A. 半导体表面势B. 平带电压C. 平带电容D.器件的稳定性15. 不考虑表面态的影响，如需在n 型硅上做欧姆电极，以下四种金属中最适合的是 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)三、问答题（共31分，共四题， 6 分＋10分＋10分＋5分）1. 写出下面能带图代表的半导体类型，掺杂程度。

（6分）答：(a) 强n 型 (b) 弱p 型 (c ) 本征型或高度补偿型(d ) 简并、p 型 (e ) 弱n 型 (f ) 强p 型2. 型半导体衬底形成的MIS 结构，画出外加不同偏压下积累、平带、耗尽、反型四种状态的能带图。

画出理想的低频和高频电容-电压曲线。

解释平带电压。

(10分) 答：图略（各2分，共8分）平带电压：功函数或者绝缘层电荷等因素引起半导体内能带发生弯曲，为了恢复平带状态所需加的外加栅偏压。

或者使半导体内没有能带弯曲时所加的栅电压。

（2分）3. 写出至少两种测试载流子浓度的实验方法，并说明实验测试原理。

（10分）答：可以采用C-V 测试以及霍耳效应来测试载流子浓度；（2分） V 曲线为一MIS 结构，测试高频C -V 曲线，由C -V 曲线的最大值求出氧化层厚度d 0，再结合最小值可以求出掺杂浓度；（4分）E C E VE F E iE C E VE F E iE CE VE F E i E CE VE F E i E CE VE F E CE VE F E i (a)(b)(c)(d) (e)(f)方法⑵：霍耳效应。

霍耳实验中，根据I x ，B z ，d ，测出霍耳电压V H ，由霍耳电压正负判断子浓度。

（4分）4. 在一维情况下，描写非平衡态半导体中载流子（空穴）运动规律的连续方程为：义。

（5分）答：p t∂∂――在x 处，t 时刻单位时间、单位体积中空穴的增加数；（1分）22p pD x ∂∂――由于扩散，单位时间、单位体积中空穴的积累数；（1分） p pE pE p x xμμ∂∂--∂∂――由于漂移，单位时间、单位体积中空穴的积累数；（1分） ppτ∆-――由于复合，单位时间、单位体积中空穴的消失数；（1分）p g ――由于其他原因，单位时间、单位体积中空穴的产生数。

（1分）四、计算题（共38分，8＋10＋10＋10，共4题）1. 有一块半导体硅材料，已知在室温下（300K ）它的空穴浓度为p 0=2.25×1016cm -3,室温时硅的Eg=1.12eV ，n i =1.5×1010cm -3，k 0T=0.026eV 。

（8分） ⑴ 计算这块半导体材料的电子浓度；判断材料的导电类型； ⑵ 计算费米能级的位置。

解：（1）())(1011025.2105.1341621020200-⨯=⨯⨯==∴=cm p n n n p n i i（2分）因为00n p ，故该材料为p 型半导体。

（2分）（2）（4分）eVn p T k E E Tk E E n p i F i Fi i 37.0105.11025.2ln026.0ln)exp(1016000=⨯⨯==-∴-=即该p 型半导体的费米能级在禁带中线下0.37eV 处。

（1分＋2分＋1分）2. 某p 型Si 半导体中受主杂质浓度为 N A =1017cm -3且在室温下完全电离， Si 的电子亲和能为4.05eV ，禁带宽度为1.12eV ，310105.1-⨯=cm n i ，试求：1) Si 半导体费米能级位置及功函数；2) 若不计表面态的影响，该p 型Si 半导体与银接触后是否能够形成阻挡层？已知银的功函数为W Ag =4.81eV 。

3) 若能形成阻挡层，求半导体一侧的势垒高度和势垒宽度。

（室温下k 0T=0.026eV ，Si 介电常数εr =12，ε0=8.85×10-14F/cm ，19106.1-⨯=q C ）(10分)解：1) 费米能级：)(41.0105.110ln 10170eV E T k E E i i F -=⨯-= （2分）即位于禁带中心以下0.41 eV 位置（即qV B =0.41 eV ）功函数：)(03.52/eV qV E E W B g n s =++=+=χχ （2分）2) 对于p 型Si ，因为m s W W >能够形成空穴阻挡层（2 分）3) 半导体一侧的势垒高度：)(22.0eV W W qV s m D -=-= （2分）势垒宽度：)(104.510106.122.01085.81222621171914210cm qNV x A Dr d ---⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=εε （2分）3. 假设室温下某金属与SiO 2及p 型Si 构成理想MIS 结构，设Si 半导体中受主杂质浓度为N A =1.5×1015/cm 3, SiO 2厚度0.2 mm ，SiO 2介电常数3.9，Si 介电常数12。

1) 求开启电压V T ；2) 若SiO 2-Si 界面处存在固定的正电荷,实验测得V T =2.6eV, 求固定正电荷的电荷量。

（k 0T=0.026eV ，Si:310105.1-⨯=cm n i ,ε0=8.85×10-14 F/cm ，19106.1-⨯=q C ）(10分)解：1) 费米势：)(36.0)ln(0V n Nq T k V iA B ==（2分）表面电荷量：)(1005.648210C qN V qN x qN Q A B rs A dm A s -⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=εε （1分）绝缘层电容：)/(1072.1/28000cm F d C ri -⨯==εε （1分）开启电压：)(22.472.05.3200V V C Q V V V B ss T =+=+-=+= （2分）固定电荷量：)(1079.280C C V Q T fc -⨯=∆-= （2分）4．Pt/Si 肖特基二极管在T=300K 时生长在掺杂浓度为ND=1016cm-3的n 型<100>Si 上。

电子科技大学半导体物理期末考试试卷B试题答案