2009北大半导体初试试题
北大微电子考研数模电06-12(缺09年)真题分析(含11、12原题)
北大微电子专业考研数模电专业课（科目代码938）中考试的主要内容是数电和模电。
该科目从2005年设立，之前微电子专业只能考半导体物理专业课。
所以目前市面上只有2006、2007、2008的真题，2008年以后学校不再公布真题，因此2009年真题在市面上从未出现，而2010年真题只有我自己的回忆版。
由于北大本专业不提供参考教材和考试大纲，所以以上这些真题具有极大的参考价值，同学们在复习时要认真分析试卷中的题目，把握考试重点。
有重点，有区别的进行复习，以避免浪费宝贵的备考时间。
这里我将结合自己的复习经验对历年的真题考点进行总结，这些真题考点也可以做为大家复习时的大纲参考。
下面我们就数模电分别进行总结。
模电考点分析2006年真题涉及到的考点：1、三极管的工作原理（填空题）2、三极管构成的基本放大电路（计算题）3、负反馈技术（填空题）4、信号的运算与处理（计算题）5、信号产生电路（填空题）2007年真题涉及到的考点：1、三极管构成的基本放大电路（计算题）2、MOSFET基础知识（判断题）3、负反馈技术（判断题、计算题）4、MOS基本放大电路（计算题）5、信号的运算与处理---滤波内容（计算题）2008年真题涉及到的考点：1、MOS基本放大电路（计算题）2、运放的特性（简答题）3、信号产生电路---LC谐振（简答题）4、信号的运算与处理（计算题）5、负反馈技术---频率补偿技术（计算题）22010年真题涉及到的考点：1、信号的运算与处理---滤波器、调制解调（简答题、计算题）2、负反馈技术（简答题、计算题）3、信号产生电路（计算题）4、运放的特性（计算题）数电考点分析2006年真题涉及到的考点：1、门电路基本概念（名词解释）2、进制基础（计算题）3、组合逻辑设计（计算题）4、时序逻辑设计（计算题）2007年真题涉及到的考点：1、进制基础（判断题）2、触发器基本概念（判断题）3、CMOS组合逻辑（计算题）4、组合逻辑设计（计算题）5、时序逻辑设计（计算题）2008年真题涉及到的考点：1、触发器特性（简答题）2、CMOS组合逻辑---CMOS反相器（简答题）3、组合逻辑设计（计算题）4、时序逻辑设计（计算题）2010年真题涉及到的考点：1、进制基础（简答题）2、CMOS组合逻辑（简答题）3、组合逻辑设计（计算题）4、时序逻辑设计（计算题）5、存储器扩展（计算题）6、触发器---触发器的构成（计算题）综合分析：以上模电考点分析中列出的知识点均是以康华光教材中对应的知识点所在章的标题命名的。
半导体或芯片岗位招聘笔试题与参考答案2025年
2025年招聘半导体或芯片岗位笔试题与参考答案(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、在半导体工艺中，使用多种类型的光刻胶，其中最常用于大规模集成电路生产的是（）。
A. GRI-45B. GRI-25C. GRI-46D. GRI-422、MOS（金属-氧化物-半导体）制作技术中，晶体管结构所采用的材料中不包括（）。
A. 金属B. 绝缘体C. 导电材料D. 电阻体3.在半导体制造工艺中，以下哪个步骤不属于典型的半导体制造流程？A. 氧化B.光刻C. 薄膜沉积D. 清洗4.下列哪种材料是用于制作半导体器件的理想材料？A. 铜B. 锌C. 石墨D. 硅5、以下哪个半导体工艺技术能够实现更小的晶体管尺寸？A、传统CMOS工艺B、FinFET工艺C、GAAFET工艺D、平面晶体管工艺6、在半导体制造过程中，以下哪个步骤是为了提高硅片的纯度？A、扩散B、蚀刻C、清洗D、热处理7、半导体材料中最常用的材料是什么？（）A. 硅（Si）B. 铜（Cu）C. 金（Au）D. 镁（Mg）8、在芯片制造过程中，光刻技术的主要作用是什么？（）A. 去除不需要的材料B. 增加材料的功能性C. 将电路设计图案转移到硅片上D. 加热固化硅片结构9.在半导体制造工艺中，以下哪个步骤不属于典型的CMOS工艺流程？A. 氧化硅膜沉积B. 光刻C. 切割D. 离子注入 10.在半导体器件中，MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的主要组成部分包括：A. 沟道区B. 源极C. 栅极D. 上述全部二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、以下哪个物理现象通常用于提高晶体管开关速度？（）A、短沟道效应B、量子隧道效应C、沟道极化D、多晶硅栅极2、在数字电路中，一种常见的数字缓冲器是 _ 。
（）A、反馈触发器B、D触发器C、三态缓冲器D、差分放大器3.以下关于半导体材料的说法正确的是（）：A. SiC的禁带宽度比 Si 更宽B. GaN的发光效率比 Si 更高C. InGaAs 的电子迁移率比 Si 更快D. ZnSe可以用于制造红光 LED4.在半导体器件制造中，对于离子注入工艺，正确的工作原则包括（）：A. 离子注入可以形成三维空间中的杂质分布B. 注入离子可以改变晶格特性，增强材料强度C. 注入离子能量过高，可能导致晶体缺陷D. 离子注入温度应当尽可能高，以提高注入效率5.半导体芯片制造过程中，哪些步骤通常需要使用光刻技术？A. 芯片设计B. 光刻C. 薄膜沉积D. 金属化6.在半导体器件中，MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的主要组成部分包括：A. 沟道区B. 源极C. 次沟道区D. 栅极7、在半导体的制造过程中，以下哪个工艺步骤不用于清洗晶圆？A. 刻蚀B. 化学机械抛光C. 清洁去毛刺D.湿法沉积8、在半导体制造过程中，以下哪种类型的晶圆对齐是用来确保图案精确地转移到光罩上的？A. 接触式对准B. 深亚微米对准C. 缩放对准D. 光学对准9.在半导体行业中，晶体管通常分为两种类型：双极型晶体管（BJTs）和场效应晶体管（FETs）。
2009年北京大学自招试卷
2009北京大学自主招生物理试题说明：题目次序不一定准确【题1】 用底面积相同，高度分别为1H 和2H ，密度分别为1ρ、2ρ的两块小长方体连接而成的大长方体，竖直地放在密度为0ρ的液体中，平衡时液面恰好在1ρ、2ρ的交界面位置，如图1所示。
今让大长方体如图2所示倒立在0ρ液体中，将大长方体从静止释放后一瞬间，试问大长方体将朝什么方向运动？只考虑重力和浮力，试求此时大长方体运动的加速度的大小（答案只能用1H 、2H 和重力加速度g 表示）。
图1 图2 【解析】 设长方体底面积为S ；对图1所示状态，长方体平衡时满足：对图2所示状态，由牛顿第二定律得：解得：121H H a g H -=【题2】 直径和高同为d 的不带盖小圆桶，用一根水平的直杆与直径和高同为2d 的带盖大圆桶连接后，静放在光滑水平面上，它们的总质量为M 。
大桶顶部边缘部位有一个质量为m 的小猴，此时小猴、两圆桶底部中心和直杆处于同一竖直平面内，如图所示。
设小猴水平跳离大桶顶部，恰好能经过也处于运动状态的小桶上方圆周边缘部位后，落到小桶底部中心。
⑴ 计算小猴从小桶上方边缘部位落到小桶底部中心所经时间t ∆； ⑵ 试求直杆长度l ；⑶ 导出小猴跳离大桶时相对地面的速度m v 。
【解析】 ⑴ 小猴做平抛运动，经过小桶上方边缘时自由下落高度为d ，由2112d gt =，解得1t = 落到小桶底部时，下落高度为2d 由22122d gt =，解得2t =因此，21t t t ∆=-= ⑵ ⑶ 小猴跳出后，两桶会匀速向左运动，设两桶相对地面的速度为v ； 由系统水平方向动量守恒可知：0m mv Mv -=； 由此过程中小猴与桶的位移关系可知： 联立解得：解得)12d l =；m M v M m =+⎝【答案】 ⑴⑵)12d；⑶M M m +⎝ 【题3】 碰后动能之和等于碰前动能之和的碰撞，称为弹性碰撞。
⑴ 质量分别为1m 、2m 的两个物体，碰前速度10v 、20v 如图(a)所示，碰后速度分别记为1v 、2v ，如图(b)所示，假设碰撞是弹性的，试列出可求解1v 、2v 的方程组，并解之。
(NEW)北京大学半导体物理历年考研真题汇编
四、一半导体存在两种掺杂杂质，施主杂质浓度和受主杂质浓度分别为 ND，NA，并且ND＞NA，试求出在低温下和本征情形下费米能级在禁 带中的位置和随温度变化的趋势。
五、有一突变型PN结，结两边掺杂浓度为N0。
（1）在耗尽近似下，试求出在反向偏置电压VR下PN结势垒电容；
（2）在正向电压V下求出PN结边界处的载流子浓度；
目 录
2007年北京大学半导体物理考研真题
2008年北京大学半导体物理考研真题
2009年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
2010年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
2011年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
2012年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
2013年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
三、金属和p型半导体构成的M/S结构，金属和P型半导体的功能函数分
别为 ， ，且满足
。
（1）试画出在平衡状态下的能带图；
（2）假如在金属和半导体接触的界面处存在很高的界面密度，它使得 半导体一侧肖特基势垒高度被钉扎在 值，试画出平衡状态下的能带 图；
（3）在耗尽层近似的条件下，试求解在第（2）问中的肖特基势垒的厚 度W。
（3）如果在M/S界面 禁带距价带顶 处存在无穷大界面态，画出该 情形下M/S结构的平衡能带图及其I-V特性曲线。
五、（30分）设Nmos（p- 衬底）结构的栅氧化层厚度为 ，氧化层的
介电常数为 ，金属栅和半导体功函数相同，即
， 的费米势
其中 和 分别为 的费米能级和本征费米能级。 （1）画出该MOS结构的C-V曲线；
2014年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
2015年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
《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，
北理887
2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码：080903 科目名称：半导体物理学 （A 卷）一、单项选择题（总分16分，每小题2分）1.设半导体能带位于0=k 处，则下列叙述（ ）正确a ）能带底的电子有效质量为正b ）能带底的电子有效质量为负c ）能带底的电子有效质量为负d ）能带底附近电子的速度为负2. 在室温K 300=T 时，在本征半导体的两端外加电压U ,则（ ） a ）价带中的电子不参与导电b ）价带中的电子参与导电c ）基本能级位于禁带中央的下方d ）基本能级位于禁带中央的上方3. 在制造半导体高速开关器件时，认为地掺入金，其目的是（ ） a ）减少关断时间b ）增加电流放大倍数c ）提高击穿电压d ）增加少子寿命4. 关于载流子浓度200i n p n =,对同一材料，在一定温度时，正确的说法是（ ）a ）仅适用于本征半导体b ）仅适用于p 型半导体c ）仅适用于n 型半导体d ）以上三种情况都适用5. 由（ ）散射决定的迁移率正比于23Ta ）电离杂质b ）声子波c ）光子波d ）电子间的6. 关于半导体中非平衡载流子的寿命，下列叙述不正确的是a ）寿命与材料类型有关b ）寿命与材料的表面状态有关c ）寿命与材料的纯度有关d ）寿命与材料的晶格完整性有关7. 若pn 结空间电荷区中不存在复合电流，则pn 结一定在（ ）工作状态a ）反向b ）正向c ）击穿d ）零偏压8. 在同样的条件下，硅二极管的反向饱和电流要比锗二极管的要（ ）a ）大 B ）小c ）相等 D ）无法判断二、多项选择题（总分24分，每小题3分）1. 关于霍耳效应，下列叙述正确的是a ）n 型半导体的霍耳系数总是负值。
b ）p 型半导体的霍耳系数可以是正值，零或负值。
c ）利用霍耳效应可以判断半导体的导电类型d ）霍耳电压与样品形状有关。
a ）空穴浓度等于价带中空状态浓度b ）空穴所带的正电荷等于电子电荷c ）空穴的能量等于原空状态内电子的能量的负值d ）空穴的波矢与原空状态内电子的波矢相同2. 下列（ ）不属于热电效应a ）塞贝克效应b ）帕耳帖效应c ）汤姆逊效应d ）帕斯托效应3. 半导体pn 结激光的发射，必须满足的条件是（）a ）形成粒子数分布反转b ）共振腔c ）至少达到阈值的电流密度d ）pn 结必须处于反向工作状态4. 若s m W W ，则正确的是a ）金属与n 型半导体接触形成阻挡层b）金属与p型半导体接触形成反阻挡层c）金属与n型半导体提接触形成反阻挡层d）金属与p型半导体接触形成阻挡层5. 下列结构中，（）可以实现欧姆接触a）金属-n+-n b）金属-p+-pc）金属-p-p+d）金属-n-n+6. 下列关于p+n结的叙述中，（）是正确的a）p+n结的结电容要比相同条件的pn结结电容大b）流过p+n结的正向电流中无产生电流成分c）p+n结的开关速度要比一般pn结的开关速度快d）p+n结的反向击穿电压要比一般pn结的低7. 对于硅pn结的击穿电压，叙述正确的是（）a）击穿电压>6.7V时，为雪崩击穿b）击穿电压<4.5V时，为隧道击穿c）隧道击穿电压的温度系数为正值d）雪崩击穿电压的温度系数为负值8. 在理想MIS结构中，下列结论（）正确a）平带电压为零b）0Wmsc）无外加电压时，半导体表面势为零d）无外加电压时，半导体表面无反型层也无耗尽层三、填空题（共15分，每题3分）1. 在晶体中电子所遵守的一维薛定谔方程为，满足此方程的布洛赫函数为。
2009半导体物理试卷-A卷答案
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……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 ）………密………封………线………以………内………答………题………无………效……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 ）。
09级半导体器件物理A卷答案
09级半导体器件物理A卷答案15(晶体管中复合与基区厚薄有关，基区越厚，复合越多，因此基区应做得项目一二三四五总分( C )A(较厚 B(较薄 C(很薄满分 10016(pn结反偏状态下，空间电荷层的宽度随外加电压数值增加而( A )。
得分 A(展宽 B(变窄 C(不变17(在开关器件及与之相关的电路制造中，( C )已作为缩短少数载流子寿命的有效手段。
A 钝化工艺B 退火工艺C 掺金工艺一、选择题:(含多项选择，共30分，每空1分，错选、漏选、多选18(在二极管中，外加反向电压超过某一数值后，反向电流突然增大，这个电压叫( B )。
均不得分) A 饱和电压 B 击穿电压 C 开启电压 1(半导体硅材料的晶格结构是( A ) 19(真空能级和费米能级的能值差称为( A ) A 金刚石 B 闪锌矿C 纤锌矿 A 功函数 B 亲和能 C 电离电势 2(下列固体中，禁带宽度Eg最大的是( C ) 20(平面扩散型双极晶体管中掺杂浓度最高的是( A ) , 金属 , 半导体 ,绝缘体 A 发射区 B 基区 C 集电区 3(硅单晶中的层错属于( C ) 21(栅电压为零，沟道不存在，加上一个负电压才能形成P沟道，该MOSFET为( A ) , 点缺陷 , 线缺陷 , 面缺陷 A P沟道增强型 B P沟道耗尽型 C N沟道增强型 D N沟道耗尽型 4(施主杂质电离后向半导体提供( B )，受主杂质电离后向半导体提供( A )，本征激发后向半导体提供( A B )。
判断题(共20分，每题,分) 二、常州信息职业技术学院 2010 ,2011 A 空穴 B 电子 ,(( ? )半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。
5(砷化镓中的非平衡载流子复合主要依靠( A ) ,(( ? )半导体中的电子浓度越大，则空穴浓度越小。
业技术学院 2010 ,2011 学年第一 A 直接复合 B 间接复合 C 俄歇复合,(( × )半导体中载流子低温下发生的散射主要是晶格振动的散射。
半导体物理-绪论
英国曼彻斯特大学物 理学家 安德烈·980－2000年的全球国民生产总值（WGP）及电子、汽车、半导体和钢铁工业的销售量，并外插此曲线到2010年止
太阳能电池、LED， 半导体制冷、IC设
计
从上图中可以得知： 电子工业和半导体工业已经超过传统的钢铁工业、汽车工业，成为
21世纪的高附加值、高科技的产业。电子工业的高速发展依赖于半导体 工业的快速提高，而在半导体工业中其核心是集成电路（电集成、光集 成、光电集成），集成电路在性能、集成度、速度等方面的快速发展是 以半导体物理、半导体器件、微电子工艺的发展为基础的。
半导体物理-绪论
课程介绍
联想？？？
定 位
半导体物理
近年诺贝尔物理学奖
法国科学家阿尔贝·费尔 （2007年） 德国科学家彼得·格林贝格尔
巨磁电阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时 较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。根据这一效应 开发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应用。
高锟、威拉德·博伊尔和乔治·史密斯 （2009年）
“研究二维材料石墨烯的开创性实验”而共享。2004年制 成的石墨烯已迅速成为物理学和材料学的热门话题，现在 是世界上最薄的材料，仅有一个原子厚。在改良后，石墨 烯致力于塑造低功率电子元件，如晶体管。相比之下，铜 线和半导体都会产生电脑芯片75%的能量消耗，人们确定 了石墨烯拥有取代硅留名史册的本事。
《科学》：2009年十大科学突破 石墨烯微观结构：六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜
北工大半导体物理历年真题
历年真题第一章1、Si、GaAs半导体材料的导带底、价带顶分别在k空间什么位置？其晶体结构和解理面分别是什么？哪个是直接带隙，哪个是间接带隙？(2006)2、对于金刚石结构的硅Si和闪锌矿结构的砷化镓GaAs，在（111）晶面上，其原子面密度和面间距都是最大，为什么Si的解理面是（111），而GaAs不是？(2007)3、半导体材料的禁带宽度Eg、N型半导体杂质激活能△Ed以及亲和势X分别表示半导体电子的什么状态特性？（2009年简答题7分）4、与真空电子运动相比，半导体中电子的运动有何不同？（2009年简答题7分）（1-9题63分，每小题7分(2010)）Array 5、如图是一个半导体能带结构的E–k关系；1）哪个能带具有x方向更小的有效质量？2）考虑两个电子分别位于两个能带中的十字线处，哪个电子的速度更大些？6、写出硅(Si)和砷化镓(GaAs)的晶体结构、禁带宽度和解理面。
？（2011年简答题6分）第二章3、高阻的本征半导体材料和高阻的高度补偿的半导体材料的区别是什么？(2006)• 1 深能级杂质和浅能级杂质概念（西交大）•1以硅为例，举例说明掺入浅能级和深能级杂质的目的和作用？（西电）• 2.什么是浅能级杂质？什么是深能级杂质？列举出半导体硅中各一种杂质元素的例子。
半导体中掺入这些杂质分别起什么作用? (2011)第三章•11、定性画出N型半导体样品，载流子浓度n随温度变化的曲线（全温区），讨论各段的物理意义，并标出本征激发随温度的曲线。
设该样品的掺杂浓度为ND。
比较两曲线，论述宽带隙半导体材料器件工作温度范围更宽。
(2006-20分)•４、室温下，一N 型样品掺杂浓度为Nd ，全部电离。
当温度升高后，其费米能级如何变化？为什么？一本征半导体，其费米能级随温度升高如何变化？为什么？（2007）• 4、一块N 型半导体，随温度升高，载流子浓度如何变化？费米能级如何变化？（2009）• 7、定性说明掺杂半导体费米能级与掺杂浓度和温度的关系是怎样的？（2010）• 10、（20分）设某一种半导体材料室温下（300 K ）本征载流子浓度为1.0 × 1010 cm−3，价带和导带有效状态密度N V = N C = 1019 cm−3， • 1） 求禁带宽度；• 2） 如果掺入施主杂质N D = 1016 cm−3，求300 K 下，热平衡下的电子和空穴浓度；• 3） 对于上面的样品，在又掺入N A = 2 × 1016 cm−3的受主杂质后，求新的热平衡电子和空穴浓度（300 K ）。
北京大学 半导体物理课件课后习题答案1 考研专业课真题
1.请简述你对半导体物理课程的认识、期待和要求答：略2.从微电子学科技术中里程碑式的发明事件出发，谈谈你对微电子科学研究发展及创新的认识和体会答：略3.什么是原胞？什么是晶体学晶胞？简述晶体的基本特性及表征形式。
答：原胞是构成晶体的最小重复单元晶体学晶胞是指能够最大限度反映晶格对称性的最小晶体结构单元晶体的基本特性主要有以下三个：周期性、对称性、方向性其中原胞和晶胞都可表征周期性，对称性用晶胞来表征，方向性由晶向和晶面表征4.简述Si 晶体中的原子结合及其晶体结构特征，并讨论两者的内部关联性答：Si 晶体中Si 原子依靠共价键结合成正四面体的金刚石结构，Si 原子的电子组态为(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)2,在形成共价键的过程中，3s 态的一个电子跃迁到3p 态，最外层的四个未配对的电子（1个3s 态电子和3个3p 态电子）进行SP 3杂化形成四个完全等价的杂化轨道，与相邻原子的价电子形成共价键，四个共价键在空间方向完全等价，具有正四面体的结构特征，成键Si 原子处于正四面体中心，其他四个与之成键的原子处在正四面体的四个顶点上，所形成的共价键键角109。
28‘。
因此，Si 晶体具有以正四面体为基础构成的金刚石结构。
金刚石结构可看作由两个面心立方沿对角线1/4套构而成，其中Si 原子与最近邻的4个原子所处的环境不同，因此，Si 晶体格子为复式格子。
5.证明在立方晶体中Miller 指数相同的晶向和晶面互相垂直答：设晶向的Miller 指数为[hkl],晶面的Miller 指数为(h ，k ，l),立方晶体的晶格长数a ，则晶面在xyz 轴上的截距分别为a/h,a/k,a/l,则晶面为1x y z a a ah k l++=，即hx ＋ky ＋lz ＝a ，可以得到晶面的法向量方向为（h ，k ，l ），与晶向平行，因此在立方晶体中Miller 指数相同的晶向和晶面互相垂直。
6.简述有效质量近似所包含的物理意义和引入有效质量的作用答：把晶体的在周期势场作用下运动的电子和空穴，等效看成一个自由运动的准粒子，则该准粒子具有的质量称为有效质量。
2009年清华大学北大自主招生试题
清华大学考试科目笔试1月1日-2日理科：语文、数学、英语、物理和化学。
文科：语文、数学、英语、历史和政治。
面试：2009年1月中旬。
笔试成绩占70％，面试成绩占30％。
●“中英文综合题”——《汉书艺文志》》：“小说家者流，盖出于稗官，街谈巷语，道听途说者之所造也。
”要求考生先用现代汉语把这段古文翻译出来，再用英语概括其大义，并评论其观点。
●从“酷”“粉丝”“小众化”“媒体”等十个流行名词中选择5个，来解释其含义。
●名词解释：社会主义核心体系、恒生指数、独孤求败、文曲星、欧佩克、路透社等40个。
●将杜甫的《旅夜书怀》翻译成英文：细草微风岸，危樯独夜舟。
星垂平野阔，月涌大江流。
名岂文章著？官应老病休！飘飘何所似？天地一沙鸥！●作文：给出四段文章，内容分别为“历史与现实”、“传统油画是否过时”、“四年前一次与奥巴马在机场的相遇”等，彼此关系不大，但要求考生如果用这四篇文章组成报纸的一个副刊版面，给版面取一个名字，并阐述理由，要求不少于800字。
【文综】名词解释涵盖文史政经文科综合考试的第一部分是对40个名词进行解释，涵盖面非常广，包括历史、政治、经济、文学等各个方面，需要很大的阅读面和知识面。
第二部分是诗歌翻译，先把一首英文诗歌翻译成汉语;再把杜甫的《旅夜书怀》翻译成外语。
第三部分是评论题目，给出了选自《论语》、《孟子》和《荀子》中的多段语录，要求考生以“权威与个人”为题，不限文体和篇幅，分析这些论点，并写一篇文章阐述观点。
这个题目是国外某重点大学聘用终身国学大师所考的题目。
孟芊说，根据协议，参与命题的这所大学的教师将参与最终阅卷。
【理综】题目涉诺奖得主研究领域在理科综合试题中，理科卷分为数、理、化三部分。
其中化学题还涉及2002年诺贝尔化学奖获得者研究领域，在物理题中有道题问考生“如何在太空站这种失重环境下测量宇航员的质量”。
一方面考题重视考查学生的研究探索能力、解决实际问题的能力;另一方面也重视考生对理、化学科本身的理解。
2014年北京大学938半导体物理考研试题(回忆版)
2.一块 p-i-n 的结，如图，p 型半导体与 n’型半导体之间隔着一块本征半导体， 设掺杂浓度分别为 Na，Nd，在突变耗尽的条件下求：
P 型半导体 本证半导体 N 型半导体 -Xp 0
d Xn
（1）列出泊松方程。 （2）求出最大场强 Em （3）验证总的电压降 ψm=，Wd=Xp+Xn （4）求出总的耗尽层宽度
2014 年北京大学 938 半导体物理考研试题（回忆版）
一、名词解释（30 分） 1.半导体载流子 2.超晶格 3.爱因斯坦关系 4.声子散射 5.俄歇复合 6.施主电离能
二、计算题 1.一块 n 型半导体，掺杂浓度在体内是呈线性关系，在 x=0 处为掺杂浓度为 N(0)， 载流子浓度分别为 n，p，电势为 0，距离 X 处的电势为 V。画出该半导体在平衡 时的能带图，求出 X 处的载流子浓度分别为多少。
3.异质结原题（2009 年第四题）
4.Mos 原题（2009 年第六题）
5.金半接触，金属功函数 φm＜n 型半导体功函数 φs，半导体亲和势 X，禁带宽 度 Eg 画出该接触的在正向偏压与反向偏压下的能带图，分析 C-V 关系
6.假设距离导带底部三分之一禁带宽度有一个界面态，界面态密度很大，求此时 该样品的接触电流。
(完整版)半导体工艺试卷及答案
杭州电子科技大学研究生考试卷（B卷）1、什么是CMOS器件的闩锁效应？描述三种阻止闩锁效应的制造技术。
（12分）答：闩锁效应就是指CMOS器件所固有的寄生双极晶体管（又称寄生可控硅，简称SCR）被触发导通，在电源和地之间形成低阻抗大电流的通路，导致器件无法正常工作，甚至烧毁器件的现象。
这种寄生双极晶体管存在CMOS器件内的各个部分，包括输入端、输出端、内部反相器等。
当外来干扰噪声使某个寄生晶体管被触发导通时，就可能诱发闩锁，这种外来干扰噪声常常是随机的，如电源的浪涌脉冲、静电放电、辐射等。
闩锁效应往往发生在芯片中某一局部区域，有两种情况：一种是闩锁只发生在外围与输入、输出有关的地方，另一种是闩锁可能发生在芯片的任何地方，在使用中前一种情况遇到较多。
2、为什么要用区熔法生长硅晶体？比较FZ和CZ优缺点。
（10分）答：（1）原因：因为区熔法可以得到低至1011cm-1的载流子浓度。
区熔生长技术的基本特点是样品的熔化部分是完全由固体部分支撑的，不需要坩埚。
柱状的高纯多晶材料固定于卡盘，一个金属线圈沿多晶长度方向缓慢移动并通过柱状多晶，在金属线圈中通过高功率的射频电流，射频功率技法的电磁场将在多晶柱中引起涡流，产生焦耳热，通过调整线圈功率，可以使得多晶柱紧邻线圈的部分熔化，线圈移过后，熔料在结晶为为单晶。
另一种使晶柱局部熔化的方法是使用聚焦电子束。
整个区熔生长装置可置于真空系统中，或者有保护气氛的封闭腔室内（2）CZ和FZ区别：CZ是直拉法，就是首先把多晶硅置于坩埚内加热熔化，然后采用小的结晶“种子”——籽晶，再慢慢向上提升、结晶，获得大的单晶锭。
（3）CZ和FZ优缺点比较：FZ是水平区域熔化生长法，就是水平放置、采用感应线圈加热、并进行晶体生长的技术。
直拉法在Si单晶的制备中更为常用，占75％以上。
直拉法制备Si单晶的优点是：1）成本低；2）能制备更大的圆片尺寸，6英吋（150mm）及以上的Si单晶制备均采用直拉法，目前直拉法已制备出400mm（16英吋）的商用Si单晶；3）制备过程中的剩余原材料可重复使用；4）直拉法制备的Si单晶位错密度低，0～104cm-2。
2009半导体物理试卷-B卷答案
2009半导体物理试卷-B卷答案………密………封………线………以………内………答………题………无………效……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，忽略。
2. 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3.4. 随温度的增加，P 型半导体的霍尔系数的符号由正变为负。
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。
7. 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/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………密………封………线………以………内………答………题………无………效……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，则半导体表面电二、选择题（共15分，每题1 分）1. 如果对半导体进行重掺杂，会出现的现象是 D 。
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 。
(NEW)北京大学半导体物理历年考研真题汇编
2009年北京大学半导体物理考研真题（回忆版）
2010年北京大学半导体物理考研真题（回忆版）
说明：以下试题均来自网络的回忆版，仅供借鉴参考！
一、名词解释
1．有效质量近似
2．E-K关系
3．迁移率
4．过剩载流子
5．简并半导体
6．异质结
二、有一非均匀掺杂的N型半导体，其掺杂浓度随距表面的深度满足关 系式为：N(x)＝N0x/L，其中L为半导体的厚度。试画出该半导体在平衡 状态下的能带图，并求该半导体的形成的自建势。
四、一半导体存在两种掺杂杂质，施主杂质浓度和受主杂质浓度分别为 ND，NA，并且ND＞NA，试求出在低温下和本征情形下费米能级在禁 带中的位置和随温度变化的趋势。
五、有一突变型PN结，结两边掺杂浓度为N0。
（1）在耗尽近似下，试求出在反向偏置电压VR下PN结势垒电容；
（2）在正向电压V下求出PN结边界处的载流子浓度；
五30分设nmospis衬底结构的栅氧化层厚度为ost氧化层的介电常数为os?金属栅和半导体功函数相同即ms???is的费米势??fifeeq???其中fe和ie分别为is的费米能级和本征费米能级
目 录
2007年北京大学半导体物理考研真题
2008年北京大学半导体物理考研真题
2009年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版）
（2）假设N型 的掺杂浓度为 ，写出该半导体的电中性条件表达式。 在热平衡和完全电离条件下，分别写出电子和空穴浓度的表达式。
三、（30分）已知N型半导体和P型半导体均为非简并半导体，其掺杂 浓度分别是 和 。
（1）在完全电离条件下，写出平衡PN结的自建势表达式；
（2）在突变结耗尽近似条件下，推导出PN结耗尽电容的C-V关系；
电子科大 2009半导体B卷答案
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零 至二零 学年第 学期期 考试半导体物理学 课程考试题 B 卷（ 120 分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 20 10 年 3 月 3 日课程成绩构成：平时 20 分， 期中 分， 实验 分， 期末 80 分物理常数：电子电量1.6⨯10-19C ，氢原子基态能量13.6eV ，基态轨道半径oA 53.0，普朗克常数6.63⨯10-34J ⋅s ，玻尔兹曼常数1.38⨯10-23 J/K一、选择题（共30分，共 15题，每题2 分）1、每个硅原子周围有（ ③ ）个价电子，每个砷原子周围有（ ④ ）个价电子，每个镓原子周围有（ ② ）个价电子。
①二个 ②三个 ③四个 ④五个2、设一维晶格的晶格常数为a ，则晶格中电子势函数V 和能量E 的周期性表达式为（ ③ ）。
①()()sa x V x V +=，()()na k E k E +=，其中n 和k 为整数 ②()⎪⎭⎫⎝⎛+=a s x V x V ，()()na k E k E +=，其中n 和k 为整数 ③()()sa x V x V +=，()⎪⎭⎫⎝⎛+=a n k E k E ，其中n 和k 为整数 3、在外力f 作用下，电子波矢k 随时间t 变化率与作用力f 的关系为( ③ )。
①t k hf = ②dt dk f = ③dtdk h f = 4、半导体禁带宽度的数量级为（ ① ）。
① 1.0 eV ② 10.0 eV ③ 100.0 eV5、硅材料中空位表现出（② ）作用，间隙原子表现出（① ）作用。
锗材料中位错表现出（③ ）作用。
①施主 ②受主 ③施主和受主6、费米分布函数()E f 的物理意义为（ ④ ），而()[]E f -1的物理意义为（ ③ ）。
①能级为E 的一个量子态上占据的空穴数 ②能级为E 的一个量子态上占据的电子数………密………封………线………以………内………答………题………无………效……③能级为E 的一个量子态被空穴占据的概率 ④能级为E 的一个量子态被电子占据的概率7、能量在c E E =和()2*28100L m h E E n c +=之间单位体积中的量子态数为（ ③ ）。
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1） 画出这两种材料形成异质结时的平衡能带图； 2） 在耗尽近似的条件下，推导该异质结势垒区的电场分布和电势分布； 3） 假设窄禁带的半导体材料界面处存在界面态，密度极大值位于禁带中心，画出此时两种 材料接触后形成的平衡能带图。 五、 （20 分）有一不均匀掺杂的半导体处于热平衡状态，内部形成均匀的内建电场，其电场 强度为 104V/cm，在坐标为 x=0 处掺杂浓度的梯度为 dn/dx=1020cm-4，已知该半导体中电子 迁移率为 =1000 cm2/vs，空穴迁移率为 =300 cm2/vs： 1） 画出该半导体的能带图； 2） 计算该半导体 x=0 处的掺杂浓度 n 和空穴浓度梯度 dp/dx。 ‐1‐
QS
注：上式中
S
KTNA
e
KT
q KT
1
n NA
e KT
q KT
1
为半导体的表面势，
S
为硅的介电常数。
1） 求该 MOS 结构的平带电压 VFB 和平带电容 CFB 的表达式； 2） 若已知该 MOS 结构的平带电压为 0，画出该 MOS 结构的高频 C-V 曲线并和理想高频 C-V 曲线作比较，解释两者差异的原因； 3） 若该 MOS 结构的衬底掺杂浓度由 NA 变为 2NA，示意画出其高频 C-V 曲线并与 2）中的 曲线作比较，解释两者差异的原因。 后记 此份试题为我考试后一周内陆续回忆整理而来。 整理过程中， 我已经尽最大限度回忆出 较为完整的试题内容， 当然部分题目与原题表述必然有所区别， 如第五题的一些数据和原题 可能有所不同， 第四题图与原题也可能有所区别。 因此这份回忆版试题旨在帮助大家对考研 题型有所了解，不必太过拘泥于具体题目。此外，由于本人才疏学浅，水平有限，不排除部 分试题存在纰漏，欢迎回忆出了更加准确试题的研友加以完善。 借此，我也简略谈谈个人对这份试题以及半导体物理复习的一些看法。 总的来说，09 年来北大的考研半导体物理专业课考试的出题延续了近几年（尤其是 06 年以来）的出题风格。题目出得相当有水平。 首先是试题内容全部来自于教材（叶良修版和刘恩科版的《半导体物理学》 ） ，但考察形 式又大大超越于教材， 重在考察考生对课本知识的理解深度和运用能力。 比如第六大题其中 一问要求推导平带电容的表达式， 推导要用到叶良修教材上的基本方法， 但显然过程又不是 完全照搬教材。 同时，对于教材之外的知识 09 年基本没有涉及。比如北大康晋峰版的半导体物理课件 上所涉及的一些相对稍偏的内容（比如宽窄基区 pn 结的区别的讨论）没有出现（但是此类 内容在 06，07，08 年均多少有涉及过） 。 另外，值得一提的是，09 年的试题比往年增加了一道大题，考试时间不变的前提下个 人感觉题量还是比较大的，对考生掌握和运用知识的熟练程度有了更高的要求。 鉴于此， 个人认为考生在复习半导体物理时还是首先以注重教材为第一原则， 尽可能精 读研读教材内容，深入理解半导体物理的基础知识（尤其是过剩载流子，pn 结，MIS 结构和 金半接触这四章，这是北大考试的重点） 。看书时一定要多问自己几个为什么，不要简单的 将书看完就以为完成了任务， 另外不懂之处千万要与同学老师多讨论。 最终应将书本知识掌 握到能够灵活运用的程度， 在此之上再尽可能完备复习面。 这方面可以稍微认真的看一看北 大康晋峰版的课件， 部分题目可能会从上面出， 比如今年第六大题的表达式和课件上很相似。 最后希望此份 09 北大半导体物理试题（回忆版）能对下届考研的 EST 学弟学妹们有所 帮助！
2009 考研北大微电2009 年北京大学研究生入学考试微电子与固体电子学专业课试题
科目：半导体物理
一、名词解释（每小题 5 分，共 30 分） 1）空穴； 2）有效态密度； 3）施主电离能；
4）声子散射； 5）俄歇复合； 6）PN 结电容
二、 （20 分）已知 Si 和 GaAs 分别是间接禁带半导体和直接禁带半导体，问： 1） Si 和 GaAs 中过剩载流子的复合方式各有什么特点并因此有何应用？ 2） 如果在 Si 和 GaAs 中掺入复合中心， 进行光子声子能谱实验将会分别观察到什么现象？ 解释原因。 三、 （20 分）现有一 N P 的硅突变 pn 结，已知 p 型一侧掺杂浓度为 NA： 1） 画出该 pn 结平衡和反偏时的能带图 2） 求该 pn 结在施加反向偏压 VA 时的界面电场表达式 四、 （30 分） 现有两种半导体材料 S1 和 S2， 禁带宽度分别为 Eg1 和 Eg2， 共函数分别为 ，亲和能分别为 和 ，真空能级为 E0，如下图所示： E EC EC EF Eg EF EV EV S1 S2 Eg 和
2009 考研北大微电子半导体物理试题（回忆版）
by Joel.Z
六、 （30 分）已知一 nMOS 结构，衬底掺杂浓度为 NA，金属和半导体的共函数分别为 和 ，氧化层的厚度为 tOX。已知氧化层中存在固定电荷 Qf，半导体与氧化层界面存在均匀连 续分布的表面态，密度为 Nit，且 Ei 以下为类施主型，Ei 以上为类受主型，半导体的费米势 E EFS ⁄q，又已知该 MOS 结构半导体表面层电荷的表达式为：
Joel.Z 2009 年 1 月 21 日凌晨于南宁
‐2‐