半导体物理学题库
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。
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。
半导体物理考研题库
半导体物理考研题库半导体物理是电子科学与技术领域中的一个重要分支，它涉及到半导体材料的物理特性和电子器件的工作原理。
考研题库通常包含各种类型的题目，如选择题、填空题、简答题、计算题和论述题等。
以下是一些可能包含在半导体物理考研题库中的问题示例：1. 简述半导体材料的基本特性。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导率，其电导率可以通过掺杂、温度变化等方式进行调控。
半导体材料的导电性主要依赖于价带电子的激发到导带。
2. 解释PN结的工作原理。
PN结是半导体中的基本结构，由P型半导体和N型半导体接触形成。
在PN结中，P型材料的空穴和N型材料的电子会相互扩散，形成耗尽区，耗尽区内没有自由载流子，因此电阻较高。
3. 计算题：给定一个硅二极管的正向偏置电压为0.7V，求其正向电流。
假设二极管的正向电流-电压特性遵循理想二极管方程：\[ I =I_0 (e^{qV/nkT} - 1) \]其中，\( I_0 \) 是反向饱和电流，\( q \) 是电子电荷，\( V \) 是电压，\( n \) 是理想因子（通常取1），\( k \) 是玻尔兹曼常数，\( T \) 是绝对温度。
4. 论述题：为什么说MOSFET是现代集成电路中最重要的器件之一？MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）因其高开关速度、低功耗和高集成度等优点，成为现代集成电路中不可或缺的基本元件。
它在数字逻辑电路、模拟电路和射频电路中都有广泛应用。
5. 填空题：在半导体中，电子从价带跃迁到导带的过程称为______。
答案：激发。
6. 选择题：以下哪种材料不适合用作半导体材料？A. 硅B. 锗C. 铜D. 碳化硅7. 计算题：一个PN结二极管在反向偏置时，其耗尽区宽度为W，求耗尽区的电场强度。
耗尽区的电场强度可以通过空间电荷区的电荷密度和介电常数来计算。
电场强度 \( E \) 与耗尽区宽度 \( W \) 的关系为：\[ E =\frac{qN_A}{\varepsilon_s W} \]其中，\( N_A \) 是掺杂浓度，\( \varepsilon_s \) 是半导体材料的介电常数。
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。
《半导体物理学》习题库完整
《半导体物理学》习题库完整第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=2.8×1019cm-3,κT=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1450cm2/V·s和500cm2/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3×1016cm-3的硼原⼦的硅，室温下计算：（a）光注⼊△n=△p=3×1012cm-3的⾮平衡载流⼦，是否为⼩注⼊？为什么？（b）附加光电导率△σ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，E FP’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=4×1015 cm-3的N型半导体，测得载流⼦迁移率µn=1050cm2/V·s，µp=400 cm2/V·s,κT/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 )。
半导体物理试卷
半导体物理试卷一、选择题（每题3分，共30分）1. 本征半导体是指（）的半导体。
A. 不含杂质和缺陷B. 电子浓度等于空穴浓度。
C. 导电性介于导体和绝缘体之间D. 以上都是。
2. 在半导体中，导带底附近的电子有效质量（）。
A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 可正可负。
3. 对于N型半导体，其多数载流子是（）。
A. 电子B. 空穴C. 离子D. 光子。
4. 杂质半导体中的杂质能级位于（）。
A. 禁带中B. 导带中C. 价带中D. 以上都有可能。
5. 半导体的费米能级随温度升高（）。
A. 向禁带中央移动B. 向导带底移动。
C. 向价带顶移动D. 不确定，取决于半导体类型。
6. 当PN结正向偏置时，（）。
A. 势垒高度降低，扩散电流大于漂移电流。
B. 势垒高度升高，扩散电流小于漂移电流。
C. 势垒高度不变，扩散电流等于漂移电流。
D. 势垒高度降低，扩散电流小于漂移电流。
7. PN结的电容包括（）。
A. 势垒电容和扩散电容B. 仅势垒电容。
C. 仅扩散电容D. 寄生电容。
8. 在半导体中，空穴的运动是（）。
A. 实际的粒子运动B. 电子运动的等效。
C. 离子运动的等效D. 光子运动的等效。
9. 半导体的电导率与（）有关。
A. 载流子浓度和迁移率B. 禁带宽度。
C. 杂质浓度D. 以上都是。
10. 以下哪种现象不是半导体的特性（）。
A. 光电导效应B. 压阻效应。
C. 超导现象D. 热电效应。
二、填空题（每题2分，共20分）1. 半导体的晶格结构主要有_____和_____（举两种）。
2. 根据杂质在半导体中提供载流子的类型，杂质可分为_____杂质和_____杂质。
3. 半导体的载流子散射机制主要有_____散射、_____散射等。
4. 在热平衡状态下，半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为_____（表达式）。
5. PN结的空间电荷区是由_____和_____形成的。
6. 半导体的霍尔效应中，霍尔系数与载流子浓度和_____有关。
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。
半导体物理基础与器件原理考核试卷
4. 二极管的主要参数包括正向电压和________。
答案：
5. 晶体管的工作状态包括________、饱和和截止。
答案：
6. 场效应晶体管（FET）的输入阻抗比双极型晶体管（BJT）的输入阻抗________。
答案：
7. LED的发光颜色取决于其材料的________。
答案：
8. 太阳能电池的转换效率受到________、材料类型和环境温度等因素的影响。
3. BJT基于电子和空穴的复合与扩散，FET基于电场控制载流子流动。BJT适用于模拟放大，FET适用于数字开关和模拟放大，FET输入阻抗高，开关速度快。
4. 太阳能电池通过光生伏特效应将光能转换为电能。效率受材料类型、表面纹理、环境温度影响。提高效率可通过优化材料、设计表面纹理、使用太阳能跟踪系统等。
11. BD
12. ABCD
13. ABC
14. ABC
15. ABCD
16. ABCD
17. ABC
18. ABCD
19. ABC
20. ABCD
三、填空题
1. 本征
2. 掺杂浓度、温度
3. 反向；正向
4. 反向饱和电流
5. 放大
6. 高
7. 禁带宽度
8. 材料类型、结构设计
9. 光刻胶
10. 与
A. FET有一个栅极，BJT没有
B. BJT有一个基极，FET没有
C. FET的源极和漏极可以互换，BJT不行
D. BJT使用PN结，FET使用金属-半导体结
13. 在MOSFET中，当栅极电压低于阈值电压时，器件处于（ ）状态。
A. 导通
B. 截止
C. 饱和
D. 反向导通
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。
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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)）
A. exp(− ED − Ec ) B. exp(− Ec − ED ) C. exp(− Ec − EF ) D. exp(− EF − Ec )
k0T
k0T
k0T
k0T
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 与温度的（ B ）。
A. 平方成正比 C. 平方成反比
B. 3 次方成反比 2
（ A ）。
A. 1/n0
B. 1/ △ n
C.
1/p0
D. 1/△p
6. 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 = q / m* 中的τ是半导体载流子的（ C ）。
A. 迁移时间 C. 平均自由时间
B. 寿命 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
A. Ec
B. Ev
C. Eg
D. EF
）靠近 Ei。
9. 在晶体硅中掺Leabharlann 元素（A. 锗B. 磷
B ）杂质后.能形成 N 型半导体。
C. 硼
D. 锡
.
.
2
学海无涯
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 ）。
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 )。
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22.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
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
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）
俘获电子：和导带电子浓度和空穴复合中心浓度有关。
发射电子：和复合中心能级上的电子浓度。
俘获空穴：和复合中心能级上的电子浓度和价带空穴浓度有关。
发射空穴：和空的复合中心浓度有关。
5．漂移运动和扩散运动有什么不同？两者之间有什么联系？
答：漂移运动是载流子在外电场的作用下发生的定向运动，而扩散运动是由于浓度分布不均匀导致载流子从浓度高的地方向浓度底的方向的定向运动。前者的推动力是外电场，后者的推动力则是载流子的分布引起的。
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 )。
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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。
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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。
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半导体物理学题库Prepared on 21 November 2021一．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. _________杂质可显着改变载流子浓度； _________杂质可显着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着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ED 与费米能级EF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 */m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：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。