电子科技大学2012半导体物理期末考试试卷B试题答案

子的准费米能级。
'.
.
A、n0 B、p0
C、Δn D、Δp
E、n
F、p
G、 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。
A、简并
B、非简并
10. Ge 和 Si 是（ B ）能隙半导体，（ D）是主要的复合过程。而 GaAs 是（ A）
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、 0
7. 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
( A )。
A、VFB>0
B、VFB<0
C、VFB=0
13. 最有利于陷阱作用的能级位置在( C )附近，常见的是( E )的陷阱
A、EA
B、ED
C、 EF
D、Ei E、少子 F、多子
14. 金属与 n 型半导体形成阻挡层，其功函数需满足（ A ），该结构正向电流的
方向是（ D ）。
A、Wm>Ws
பைடு நூலகம்
B、Wm<Ws
C、Wm=Ws
D、从金属到半导体
E、从半导体到金属
二、简答题：（共 12 分）
1. 画出中等掺杂硅的电阻率随温度的变化情况。（3 分）命题人：罗小蓉
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.
2. n 型半导体衬底形成的 MIS 结构，画出外加不同偏压下多子积累和反型二种状态的能带 图。画出理想的低频和高频电容-电压曲线。解释平带电压(7 分) 命题人：白飞明，钟志亲 图略（各 2 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。（1 分）
得 分 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. 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 ND 的非简并半导体，0 K 下，其电子浓度=（ D
3. 写出至少两种测试载流子浓度的实验方法。（2 分）命题人：白飞明，钟志亲 可以采用四探针法、C-V 测试以及霍耳效应来测试载流子浓度（写出两种即可）；（2 分）
三、证明题：证明 命题人：刘诺
证明：
因为
。（7 分）
且
（1 分）
（1 分） （1 分）
所以 对本征半导体
（1 分） （1 分）
所以，
故 四、计算题（36 分）
电 子 － 空 穴 对 的 产 生 率 是 1020 cm3 / s 。 已 知 ：
n 1100 cm2 / V s , p 400 cm2 / V s, ni 1.5 1010cm3 ，设杂质全电离，求：
（1）光照下样品的电导率；（5 分）
非平衡载流子浓度 n p g 1014 cm3
1分
电子浓度 n n0 n 1.11015 cm3
1分
空穴浓度 p p0 p ni2 / n0 p 2.25 105 1014 1014 cm3
1分
nqn pqp (1.11015 11001014 400)1.61019 2101S • cm1 2 分
（2）电子和空穴准费米能级 EFn 和 EFp 与平衡费米能级 EF 的距离,并在同一能带图标出 EF,
能隙半导体，（ C ）是主要的复合过程。
A、直接
B、 间接
C、直接复合
D、间接复合
11. 在外加电场作用下，载流子的（ C）运动是定向的。在无外加电场时，载流子
的（ B）运动是随机的。
A、扩散
B、 热
C、漂移
12. p 型半导体构成的 MIS 结构，若 Wm >Ws，假定绝缘层中无电荷时，其平带电压
（1 分） （1 分）
1. Si 与金属形成的肖特基势垒接触，反向饱和电流为 I0=10-11A，若以测试得到的正向电流达 到 10-3A 为器件开始导通。 （1）求正向导通电压值；（4 分）
'.
.
IF
I
0
exp
qVF k0T
1
I0
exp
qVF k0T
VF
k0T q
ln
IF I0
0.48V
每步各 2 分
（2）如果不加电压时半导体表面势为 0.55V，耗尽区宽度为 0.5μm，计算加 5V 反向电压
时的耗尽区宽度；（4 分）
xd 0
2 sVbi qN0
xd
2 s Vbi V
qN0
xd Vbi V
xd 0
Vbi
xd 3.2m
1 2
5.55 0.55
每步各 1 分
2、施主浓度 ND=1015cm-3 的薄 n 型 Si 样品,寿命为 1 s , 室温下进行光照射，光被均匀吸收，
EFn 和 EFp；（7 分）
答： EFn
EF
k0T
ln
n n0
0.002eV
2分
EF
EFp
k0T
ln
p p0
0.52eV
2分
作图 3 分 EFn 和 EFp 与 EF 各 1 分
Ec
'.
.
E
n F
EF
E
p F
Ev
（3）若同时给该样品加 10V/cm 的电场，求通过样品的电流密度。（4 分） J E 0.2 10 2A / cm2
）；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、 ND
B、nD+
C、ni
D、0
4. 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
.
半导体期末考试
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
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
合计
复核人 签名
得分
签名
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 k0T=0.026eV，SiO2 相对介电常数=3.9， N C=2.8×1019cm-3，300K 时，ni(GaAs)=1.1×107cm-3.