半导体物理学试题库学习资料
半导体物理学试题库完整
半导体物理学试题库完整1.能够传导电荷的有效质量与能量函数对于波矢的二阶导数成反比。
有效质量的引入反映了晶体材料内部势场的作用。
2.半导体导带中的电子浓度取决于状态密度(即量子态按能量如何分布)和费米分布函数(即电子在不同能量的量子态上如何分布)。
3.当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电。
在达到热平衡后,两者的费米能级相等。
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[100]方向上距布里渊区边界约0.85倍处。
因此,它属于间接带隙半导体。
5.形成间隙原子和空位成对的点缺陷称为弗仑克耳缺陷。
形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为肖特基缺陷。
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1/2.高于费米能级2kT能级处的占据概率为1/1+exp(2)。
7.从能带角度来看,锗、硅属于间接带隙半导体,而砷化稼属于直接带隙半导体。
后者有利于光子的吸收和发射。
8.通常将服从XXX分布的电子系统称为非简并性系统,将服从费米分布的电子系统称为简并性系统。
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温度有关。
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禁带宽度的大小。
10.半导体的晶格结构形式多种多样。
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。
11.如果电子从价带顶跃迁到导带底时XXX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。
A。
在质量较大的原子组成的半导体中,存在着空穴。
B。
空穴主要存在于价带顶附近曲率较大的等能面上。
C。
同样,空穴也可以存在于价带顶附近曲率较小的等能面上。
D。
空穴也可以出现在自旋-轨道耦合分裂出来的能带上。
12.电子在导带能级中分布的概率表达式是exp(-E-Ec)/(kT),其中E为能级,Ec为导带底能级,k为玻尔兹曼常数,T为温度。
(完整版)半导体器件物理试题库
半导体器件试题库常用单位:在室温( T = 300K)时,硅本征载流子的浓度为n i = 1.5 1×010/cm3电荷的电量q= 1.6 ×10-19C μn=1350 cm2/V s μp=500 cm2/V sε0=8.854 ×10-12 F/m一)名词解释题杂质补偿:半导体内同时含有施主杂质和受主杂质时,施主和受主在导电性能上有互相抵消的作用,通常称为杂质的补偿作用。
非平衡载流子:半导体处于非平衡态时,附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流子浓度,额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。
迁移率:载流子在单位外电场作用下运动能力的强弱标志,即单位电场下的漂移速度。
晶向:晶面:二)填空题1.根据半导体材料内部原子排列的有序程度,可将固体材料分为、多晶和三种。
2.根据杂质原子在半导体晶格中所处位置,可分为杂质和杂质两种。
3.点缺陷主要分为、和反肖特基缺陷。
4.线缺陷,也称位错,包括、两种。
5.根据能带理论,当半导体获得电子时,能带向弯曲,获得空穴时,能带向弯曲。
6.能向半导体基体提供电子的杂质称为杂质;能向半导体基体提供空穴的杂质称为杂质。
7.对于N 型半导体,根据导带低E C和E F的相对位置,半导体可分为、弱简并和三种。
8.载流子产生定向运动形成电流的两大动力是9.在Si-SiO2 系统中,存在、固定电荷、和辐射电离缺陷 4 种基本形式的电荷或能态。
10.对于N 型半导体,当掺杂浓度提高时,费米能级分别向移动;对于P 型半导体,当温度升高时,费米能级向移动。
三)简答题1.什么是有效质量,引入有效质量的意义何在?有效质量与惯性质量的区别是什么?2.说明元素半导体Si 、Ge中主要掺杂杂质及其作用?3.说明费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的实用范围?4.什么是杂质的补偿,补偿的意义是什么?四)问答题1.说明为什么不同的半导体材料制成的半导体器件或集成电路其最高工作温度各不相同?要获得在较高温度下能够正常工作的半导体器件的主要途径是什么?1.金刚石结构晶胞的晶格常数为a,计算晶面(100)、(110)的面间距和原子面密度。
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,
《半导体物理学》习题库共12页
第 1 章思考题和习题1. 300K 时硅的晶格常数a=5.43 ?,求每个晶胞内所含的完整原子数和原子密度为多少?2. 综述半导体材料的基本特性及Si、GaAs的晶格结构和特征。
3. 画出绝缘体、半导体、导体的简化能带图,并对它们的导电性能作出定性解释。
4. 以硅为例,简述半导体能带的形成过程。
5. 证明本征半导体的本征费米能级E i 位于禁带中央。
6. 简述迁移率、扩散长度的物理意义。
7. 室温下硅的有效态密度Nc=2.8 X 1019cm3, K T=0.026eV,禁带宽度Eg=1.12eV,如果忽略禁带宽度随温度的变化,求:(a)计算77K、300K、473K 3 个温度下的本征载流子浓度。
(b)300K本征硅电子和空穴的迁移率分别为1450cm i/V • s和2500cm/V • s,计算本征硅的电阻率是多少?8. 某硅棒掺有浓度分别为1016/cm3和1018/cm3的磷,求室温下的载流子浓度及费米能级E FN的位置(分别从导带底和本征费米能级算起)。
9. 某硅棒掺有浓度分别为1015/cm3和1017/cm3的硼,求室温下的载流子浓度及费米能级E FP的位置(分别从价带顶和本征费米能级算起)。
10. 求室温下掺磷为1017/cm3的N+型硅的电阻率与电导率。
11. 掺有浓度为3X 1016cm-3的硼原子的硅,室温下计算:(a)光注入△ n=A p=3X 1012 cm-3的非平衡载流子,是否为小注入?为什么?(b)附加光电导率为多少?(c)画出光注入下的准费米能级 E FN和E FP(E i为参考)的位置示意图。
(d)画出平衡下的能带图,标出E C、E V、E FP、E i 能级的位置,在此基础上再画出光注入时,H P和E FN',并说明偏离E FP的程度是不同的。
12. 室温下施主杂质浓度N D=4X 1015 cm-3的N型半导体,测得载流子迁移率口n=1050cm2/V • s,口P=400 cm2/V • s, K T/q=0.026V,求相应的扩散系数和扩散长度为多少?第2章思考题和习题1 .简述PN结空间电荷区的形成过程和动态平衡过程。
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。
半导体物理学试题库完整
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。
(金刚石.闪锌矿)11.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禁带半导体.否则称为禁带半导体。
(直接.间接)12.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、、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。
(电离杂质的散射.晶格振动的散射)13.半导体中的载流子复合可以有很多途径.主要有两大类:的直接复合和通过禁带内的进行复合。
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”。
半导体物理学题库
半导体物理学题库半导体物理学是研究半导体材料物理性质和内部微观过程的学科,它对于现代电子技术的发展起着至关重要的作用。
为了帮助大家更好地学习和掌握这门学科,我们精心整理了一份半导体物理学题库。
一、选择题1、以下哪种材料不是常见的半导体?()A 硅B 锗C 铜D 砷化镓答案:C解析:铜是导体,不是半导体。
硅、锗和砷化镓都是常见的半导体材料。
2、半导体中载流子的主要类型有()A 电子和空穴B 正离子和负离子C 质子和中子D 原子和分子答案:A解析:在半导体中,参与导电的载流子主要是电子和空穴。
3、本征半导体的电导率主要取决于()A 温度B 杂质浓度C 晶体结构D 外加电场答案:A解析:本征半导体的电导率主要由温度决定,温度升高,本征激发增强,载流子浓度增加,电导率增大。
4、施主杂质在半导体中提供()A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案:A解析:施主杂质能够释放电子,从而增加半导体中的电子浓度。
5、受主杂质在半导体中提供()A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案:B解析:受主杂质能够接受电子,从而增加半导体中的空穴浓度。
二、填空题1、半导体的能带结构中,导带和价带之间的能量间隔称为________。
答案:禁带宽度2、常见的半导体晶体结构有________、________和________。
答案:金刚石结构、闪锌矿结构、纤锌矿结构3、本征半导体中,电子浓度和空穴浓度的乘积是一个________。
答案:常数4、半导体中的扩散电流是由________引起的。
答案:载流子浓度梯度5、当半导体处于热平衡状态时,费米能级的位置在________。
答案:禁带中央附近三、简答题1、简述半导体的导电机制。
答:半导体的导电机制主要依靠电子和空穴两种载流子。
在本征半导体中,温度升高时,价带中的电子获得能量跃迁到导带,形成电子空穴对,从而产生导电能力。
在外加电场作用下,电子和空穴分别向相反的方向移动,形成电流。
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。
半导体物理学试题及答案
半导体物理学试题及答案半导体物理学试题及答案(一) 一、选择题1、如果半导体中电子浓度等于空穴浓度,则该半导体以( A )导电为主;如果半导体中电子浓度大于空穴浓度,则该半导体以( E )导电为主;如果半导体中电子浓度小于空穴浓度,则该半导体以( C )导电为主。
A、本征B、受主C、空穴D、施主E、电子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、电子是带( B )电的( E );空穴是带( A )电的( D )粒子。
A、正B、负C、零D、准粒子E、粒子4、当Au掺入Si中时,它是( B )能级,在半导体中起的是( D )的作用;当B掺入Si中时,它是( C )能级,在半导体中起的是( A )的作用。
A、受主B、深C、浅D、复合中心E、陷阱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( A )。
A、相同B、不同C、无关6、杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中,当温度升高时,电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是( B )。
A、变大,变小 ;B、变小,变大;C、变小,变小;D、变大,变大。
7、砷有效的陷阱中心位置(B )A、靠近禁带中央B、靠近费米能级8、在热力学温度零度时,能量比EF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EF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09、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10、金属和半导体接触分为:( B )。
A、整流的肖特基接触和整流的欧姆接触B、整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触C、非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触D、非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触11、一块半导体材料,光照在材料中会产生非平衡载流子,若光照忽然停止t??后,其中非平衡载流子将衰减为原来的( A )。
半导体物理学试题及答案
半导体物理学试题及答案半导体物理学试题及答案(一) 一、选择题1、如果半导体中电子浓度等于空穴浓度,则该半导体以( A )导电为主;如果半导体中电子浓度大于空穴浓度,则该半导体以( E )导电为主;如果半导体中电子浓度小于空穴浓度,则该半导体以( C )导电为主。
A、本征B、受主C、空穴D、施主E、电子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、电子是带( B )电的( E );空穴是带( A )电的( D )粒子。
A、正B、负C、零D、准粒子E、粒子4、当Au掺入Si中时,它是( B )能级,在半导体中起的是( D )的作用;当B掺入Si中时,它是( C )能级,在半导体中起的是( A )的作用。
A、受主B、深C、浅D、复合中心E、陷阱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( A )。
A、相同B、不同C、无关6、杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中,当温度升高时,电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是( B )。
A、变大,变小 ;B、变小,变大;C、变小,变小;D、变大,变大。
7、砷有效的陷阱中心位置(B )A、靠近禁带中央B、靠近费米能级8、在热力学温度零度时,能量比EF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EF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09、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10、金属和半导体接触分为:( B )。
A、整流的肖特基接触和整流的欧姆接触B、整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触C、非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触D、非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触11、一块半导体材料,光照在材料中会产生非平衡载流子,若光照忽然停止t??后,其中非平衡载流子将衰减为原来的( A )。
半导体物理学试题及答案
半导体物理学试题及答案(总6页) --本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--半导体物理学试题及答案半导体物理学试题及答案(一) 一、选择题1、如果半导体中电子浓度等于空穴浓度,则该半导体以( A )导电为主;如果半导体中电子浓度大于空穴浓度,则该半导体以( E )导电为主;如果半导体中电子浓度小于空穴浓度,则该半导体以( C )导电为主。
A、本征B、受主C、空穴D、施主E、电子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、电子是带( B )电的( E );空穴是带( A )电的( D )粒子。
A、正B、负C、零D、准粒子E、粒子4、当Au掺入Si中时,它是( B )能级,在半导体中起的是( D )的作用;当B掺入Si中时,它是( C )能级,在半导体中起的是( A )的作用。
A、受主B、深C、浅D、复合中心E、陷阱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( A )。
A、相同B、不同C、无关6、杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中,当温度升高时,电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是( B )。
A、变大,变小 ;B、变小,变大;C、变小,变小;D、变大,变大。
7、砷有效的陷阱中心位置(B )A、靠近禁带中央B、靠近费米能级8、在热力学温度零度时,能量比EF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EF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09、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10、金属和半导体接触分为:( B )。
A、整流的肖特基接触和整流的欧姆接触B、整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触C、非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触D、非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触11、一块半导体材料,光照在材料中会产生非平衡载流子,若光照忽然停止t?后,其中非平衡载流子将衰减为原来的( A )。
半导体物理学题库
一、选择题1、下列截图中哪项是硅的能带图 【 】A B C D2、当半导体材料处于热平衡时,其电子浓度与空穴浓度的乘积为 【 】A. 变化量B.常数C. 受主杂质浓度D. 施主杂质浓度 3、公式*/m q τμ=中的τ是半导体载流子的 【 】A. 迁移时间B. 寿命C. 平均自由时间D. 漂移时间4、在下列半导体中,费米能级最高的是 【 】A. 强P 型B. 弱P 型C. 强N 型D. 弱N 型5、用来描述载流子在电场中做漂移运动难以程度的物理量是 【 】A. 电导率B. 迁移率C. 产生率D. 复合率6、晶体内部结构的周期性意味着对于不同原胞的对应点,晶体的电子势能函数 【 】A. 相同B. 局部相同C. 不同D. 无法确定7、选出下列不同于其他三项的一项 【 】A. 空间电荷区B. 势垒区C. 耗尽区D. 中性区8、下面哪项对温度不敏感 【 】A. 扩散电流B. 产生电流C. 复合电流D. 隧道电流9、实际太阳电池中的分流电阻来源于 【 】A. 体电阻B. 接触电阻C. 薄层电阻D. 漏电流10、被誉为第三代半导体材料的是 【 】A. GaAsB. SiC. GeD. GaN11、能带理论指出,如果一个晶体具有不满的能带存在,则该晶体具有 【 】A. 导电性B.绝缘性C. 超导特性D. 半导体特性12、从下面的能带图我们可以断定此半导体为 【 】A. 非本征半导体B. 简并半导体C. N 型半导体D. P 型半导体(第2题图)13、电离杂质散射随着温度的降低和杂质浓度的增加,散射概率【】A. 减小B. 增大C.先增后减D.先减后增14、当PN结处于热平衡状态时,PN结内部下列哪项会相等【】A.电子浓度B. 空穴浓度C. 载流子浓度D. 费米能级15、载流子在运动过程中,会不断地与晶格、杂质、缺陷等发生碰撞从而改变其运动方向,即发生了【】A. 跃迁B. 偏转C. 激发D. 散射16、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【】A. 复合中心B. 发光中心C. 陷阱D. 两性杂质17、与半导体相比较,绝缘体的价带电子激发到导带所需的能量【】A. 更大B. 更小C. 相等D. 无法确定18、半导体中载流子迁移率的大小主要取决于【】A. 复合机构B. 散射机构C. 能带结构D. 晶体结构19、人眼看到的发光器件发出光的颜色所对应的波长为【】A. 峰值波长B. 长波长C. 短波长D. 主波长20、PN结正偏时不会出现的电流成分是【】A. 扩散电流B. 产生电流C. 复合电流D. 隧道电流21、下列哪项不是空穴的特征【】A. 荷正电B. 分布在导带C. 浓度表示为pD. m p*= - m n*22、关于晶体硅的叙述下列哪项不正确【】A. E g= 1.12eV(300K)B. E g有负温度系数特性C.直接能带结构D. 灰黑色二填空题1、主要由空穴导电的半导体称为半导体。
半导体物理学题库
半导体物理学题库1.固体材料可以分为晶体和非晶体两大类,它们之间的主要区别是。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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,为非简并条件;为弱简并条件;简并条件。
6.空穴是半导体物理学中一个特有的概念,它是指:;7.施主杂质电离后向带释放,在材料中形成局域的电中心;受主杂质电离后带释放,在材料中形成电中心;8.半导体中浅能级杂质的主要作用是;深能级杂质所起的主要作用。
9. 半导体的禁带宽度随温度的升高而__________;本征载流子浓度随禁带宽度的增大而__________。
10.施主杂质电离后向半导体提供,受主杂质电离后向半导体提供,本征激发后向半导体提供。
11.对于一定的n 型半导体材料,温度一定时,较少掺杂浓度,将导致靠近Ei 。
12.热平衡时,半导体中电子浓度与空穴浓度之积为常数,它只与和有关,而与、无关。
A. 杂质浓度B. 杂质类型C. 禁带宽度D. 温度12. 指出下图各表示的是什么类型半导体?13.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。
14.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 .15.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 qnn 0=μ ,称为爱因斯坦关系式。
物理学:半导体材料考试试题
物理学:半导体材料考试试题1、问答题什么是CMOS技术?什么是ASIC?正确答案:CMOS(互补型金属氧化物半导体)技术:将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)集成在一块硅片上。
使集成电路有功耗(江南博哥)低,工作电压范围宽,逻辑摆幅大,使电路抗干扰能力强,隔离栅结构使CMOS器件的输入电阻极大,从而使CMOS期间驱动同类逻辑门的能力比其他系列强得多。
ASIC:(Application Specific Integrated Circuits)专用集成电路,是指应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。
优点是:体积小,重量轻,功耗低,可靠性好,易于获得高性能,保密性好,大批量应用时显著降低成本。
2、单选下列不属于工业吸附要求的是()。
A.具有较大的内表面,吸附容量大B.具有一定的机械强度,耐热冲击,耐腐蚀C.不易得,昂贵D.容易再生正确答案:C3、问答题解释水的去离子化。
在什么电阻率级别下水被认为已经去离子化?正确答案:用以制造去离子水的去离子化过程是指,用特制的离子交换树脂去除电活性盐类的离子。
18MΩ-cm电阻率级别下水被认为已经去离子化。
4、填空题数字探伤仪测距应使被检部位的最远反射波能够显示在屏幕()之间。
正确答案:6~9格5、问答题给出投影掩模板的定义。
投影掩模板和光掩模板的区别是什么?正确答案:投影掩膜版是一种透明的平板,在它上面有要转印到硅片上光刻胶层的图形。
投影掩膜版只包括硅片上一部分图形,而光掩膜版包含了整个硅片的芯片阵列并且通过单一曝光转印图形。
6、问答题什么是外延层?为什么硅片上要使用外延层?正确答案:外延层是指在硅的外延中以硅基片为籽晶生长一薄膜层,新的外延层会复制硅片的晶体结构,并且结构比原硅片更加规则。
外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性,例如可以控制外延层掺杂厚度、浓度、轮廓,而这些因素与硅片衬底无关的,这种控制可以通过外延生长过程中的掺杂来实现。
(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。
半导体器件物理复习题完整版
半导体器件物理复习题完整版半导体器件物理复习题⼀.平衡半导体:概念题:1. 平衡半导体的特征(或称谓平衡半导体的定义)所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体,是指⽆外界(如电压、电场、磁场或温度梯度等)作⽤影响的半导体。
在这种情况下,材料的所有特性均与时间和温度⽆关。
2. 本征半导体:本征半导体是不含杂质和⽆晶格缺陷的纯净半导体。
3. 受主(杂质)原⼦:形成P 型半导体材料⽽掺⼊本征半导体中的杂质原⼦(⼀般为元素周期表中的Ⅲ族元素)。
4. 施主(杂质)原⼦:形成N 型半导体材料⽽掺⼊本征半导体中的杂质原⼦(⼀般为元素周期表中的Ⅴ族元素)。
5. 杂质补偿半导体:半导体中同⼀区域既含受主杂质⼜含施主杂质的半导体。
6. 兼并半导体:对N 型掺杂的半导体⽽⾔,电⼦浓度⼤于导带的有效状态密度,费⽶能级⾼于导带底(0F c E E ->);对P 型掺杂的半导体⽽⾔,空⽳浓度⼤于价带的有效状态密度。
费⽶能级低于价带顶(0F v E E -<)。
7. 有效状态密度:⽳的有效状态密度。
8. 以导带底能量c E 为参考,导带中的平衡电⼦浓度:其含义是:导带中的平衡电⼦浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。
9. 以价带顶能量v E 为参考,价带中的平衡空⽳浓度:其含义是:价带中的平衡空⽳浓度等于价带中的有效状态密度乘11.12.13.14. 本征费⽶能级Fi E :g cE E E =-。
?15. 本征载流⼦浓度i n :本征半导体内导带中电⼦浓度等于价带中空⽳浓度的浓度00i n p n ==。
硅半导体,在300T K =时,1031.510i n cm -=?。
16. 杂质完全电离状态:当温度⾼于某个温度时,掺杂的所有施主杂质失去⼀个电⼦成为带正电的电离施主杂质;掺杂的所有受主杂质获得⼀个电⼦成为带负电的电离受主杂质,称谓杂质完全电离状态。
17. 束缚态:在绝对零度时,半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。
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半导体物理学试题库一.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。
(金刚石,闪锌矿)11.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_________禁带半导体,否则称为_________禁带半导体。
(直接,间接)12. 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_________、 _________ 、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。
(电离杂质的散射,晶格振动的散射)13. 半导体中的载流子复合可以有很多途径,主要有两大类:_________的直接复合和通过禁带内的_________进行复合。
(电子和空穴,复合中心)14. 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:_________击穿和_________击穿。
(雪崩,隧道)15. _________杂质可显著改变载流子浓度; _________杂质可显著改变非平衡载流子的寿命,是有效的复合中心。
(浅能级,深能级)二.选择题1.本征半导体是指( 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. 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.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Ei5. 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( A )。
A. 1/n0B. 1/△nC. 1/p0D. 1/△p6. 在Si 材料中掺入P ,则引入的杂质能级( B )A. 在禁带中线处B. 靠近导带底C. 靠近价带顶D. 以上都不是7.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8. 对于一定的n 型半导体材料,温度一定时,减少掺杂浓度,将导致( D)靠近E i 。
A. E cB. E vC. E gD. E F9. 在晶体硅中掺入元素( B )杂质后,能形成N 型半导体。
A. 锗B. 磷C. 硼D. 锡10. 对大注入条件下,在一定的温度下,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11. 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12. 电子在导带能级中分布的概率表达式是( C )。
A. 0exp()D c E E k T -- B. 0exp()c D E E k T -- C. 0exp()c F E E k T -- D. 0exp()F c E E k T-- 13. 如在半导体中以长声学波为主要散射机构是,电子的迁移率n μ与温度的( B )。
A. 平方成正比B.23次方成反比 C. 平方成反比 D. 23次方成正比 14. 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 )。
A. 改变禁带宽度B. 产生复合中心C. 产生空穴陷阱D. 产生等电子陷阱15. 一般半导体器件使用温度不能超过一定的温度,这是因为载流子浓度主要来源于_________,而将_________忽略不计。
( A )A. 杂质电离,本征激发B. 本征激发,杂质电离C. 施主电离,本征激发D. 本征激发,受主电离16. .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. 1/4B. 1/eC. 1/e2D. 1/217. 半导体中由于浓度差引起的载流子的运动为( B )。
A. 漂移运动B. 扩散运动C. 热运动D. 共有化运动18. 硅导带结构为( D )。
A. 位于第一布里渊区内沿<100>方向的6个球形等能面B. 一半位于第一布里渊区内沿<111>方向的6个球形等能面C. 一半位于第一布里渊区内沿<111>方向的8个椭球等能面D. 位于第一布里渊区内沿<100>方向的6个椭球等能面19. 杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中,当温度升高时,电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是( B )。
A.变大,变小B.变小,变大C.变小,变小D.变大,变大20. 与半导体相比较,绝缘体的价带电子激发到导带所需的能量( A )。
A. 比半导体的大B. 比半导体的小C. 与半导体的相等D. 不确定21. 一般半导体它的价带顶位于_________,而导带底位于_________。
( D )A. 波矢k=0或附近,波矢k≠0B. 波矢k≠0,波矢k=0或附近C. 波矢k=0,波矢k≠0D. 波矢k=0或附近,波矢k≠0 或k=022. 锗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23. 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( D )。
A. 施主B. 复合中心C. 陷阱D. 两性杂质24. 杂质对于半导体导电性能有很大影响,下面哪两种杂质分别掺杂在硅中能显著地提高硅的导电性能( C )。
A. 硼或铁B. 铁或铜C. 硼或磷D. 金或银25. 当施主能级E D与费米能级E F相等时,电离施主的浓度为施主浓度的( C )倍;A. 1B. 1/2C. 1/3D. 1/426. 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*/m0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,的弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/827. 本征半导体费米能级的表达式是。
( B )A. 0ln 222c v D c E E k T N N ++B. 0ln 22c v v cE E k T N N ++ C. 0lnD c c NE k T N + D. 2c v E E +28. 载流子在电场作用下的运动为( A )。
A. 漂移运动B. 扩散运动C. 热运动D. 共有化运动29. 下面情况下的材料中,室温时功函数最大的是( A )。
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30.一般可以认为,在温度不很高时,能量大于费米能级的量子态基本上_________,而能量小于费米能级的量子态基本上为__________,而电子占据费米能级的概率在各种温度下总是_________,所以费米能级的位置比较直观地标志了电子占据量子态的情况,通常就说费米能级标志了电子填充能级的水平。
( A )A. 没有被电子占据,电子所占据,1/2B. 电子所占据,没有被电子占据,1/2C. 没有被电子占据,电子所占据,1/3D. 电子所占据,没有被电子占据,1/3三.简答题1.简要说明费米能级的定义、作用和影响因素。
答:电子在不同能量量子态上的统计分布概率遵循费米分布函数:⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=kT E E E f F exp 11)( 费米能级E F 是确定费米分布函数的一个重要物理参数,在绝对零度是,费米能级E F 反映了未占和被占量子态的能量分界线,在某有限温度时的费米能级E F 反映了量子态占据概率为二分之一时的能量位置。
确定了一定温度下的费米能级E F 位置,电子在各量子态上的统计分布就可完全确定。
费米能级E F 的物理意义是处于热平衡状态的电子系统的化学势,即在不对外做功的情况下,系统中增加一个电子所引起的系统自由能的变化。
半导体中的费米能级E F 一般位于禁带内,具体位置和温度、导电类型及掺杂浓度有关。
只有确定了费米能级E F 就可以统计得到半导体导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度。