半导体物理学期末复习试题及答案三.doc

一、选择题。

1.电离后向半导体提供空穴的杂质是（A），电离后向半导体

提供电子的杂质是（B）。

A. 受主杂质

B.施主杂质

C.中性杂质

2.在室温下，半导体 Si 中掺入浓度为1014cm3的磷杂质后，半导体

中多数载流子是（C），多子浓度为（D），费米能级的位置（G）；一段时间后，再一次向半导体中掺入浓度为

1.1 1015 cm

3 的硼杂质，半导体中多数载流子是（B），多子

浓度为（E），费米能级的位置（H）；如果，此时温度从室温升高至550K ，则杂质半导体费米能级的位置（I ）。（已知：室温下，n i 1010 cm 3 ；550K时，n i 1017 cm 3 ）

A. 电子和空穴

B. 空穴

C. 电子

D. 1014cm 3

E. 1015 cm 3

F. 1.1 1015 cm 3

G. 高于E i H. 低于E i I.等于E i

3.在室温下，对于 n 型硅材料，如果掺杂浓度增加，将导致禁带宽

度（B），电子浓度和空穴浓度的乘积n0 p0（D）n i2，功函数（C）。如果有光注入的情况下，电子浓度和空穴浓

度的乘积 np （E）n i2。

A. 增加

B. 不变

C. 减小

D. 等于

E. 不等于

F. 不确定

4.导带底的电子是( C ) 。

A. 带正电的有效质量为正的粒子

B. 带正电的有效质量为负的准粒子

C. 带负电的有效质量为正的粒子

D. 带负电的有效质量为负的准粒子

5. P 型半导体 MIS 结构中发生少子反型时，表面的导电类型与体材

料的类型（

B

）。在如图所示 MIS 结构的 C-V 特性图中，代

表去强反型的（

G

）。

A. 相同

B.

不同

C. 无关

D. AB

段

E.CD 段

F. DE

段

G. EF

和

GH 段

6. P 型半导体发生强反型的条件（

B

）。

A. V S

k 0T ln

N A B. V S 2k 0T N A q

n i

q

ln

n i

C. V S

k 0

T

ln N D

D. V S

2k 0

T

ln

N

D

q

n i

q n i

7. 由于载流子存在浓度梯度而产生的电流是 （ B ）电流，由于

载流子在一定电场力的作用下而产生电流是（

A

）电流。

A. 漂移

B. 扩散

C. 热运动

8. 对于掺杂的硅材料，其电阻率与掺杂浓度和温度的关系如图所示，

其中， AB 段电阻率随温度升高而下降的原因是（

A

）。

A. 杂质电离和电离杂质散射

B. 本征激发和晶格散射

C.晶格散射

D.本征激发

二、判断题。判断下列叙述是否正确，正确的在括号中打

“√”，错误的打“X”。

1.与半导体相比，绝缘体的价带电子激发到导带所需要的能量比半

导体的大。（√）2.砷化稼是直接能隙半导体，硅和锗是间接能隙半导体。

（√ ）3.室温下，对于某 n 型半导体，其费米能级在其本征半导体的费米

能级之下。（X）

4.在热力学温度零度时，能量比 E F小的量子态被电子占据的概率为

100%，如果温度大于热力学温度零度时，能量比E F小的量子态被

电子占据的概率为小于50%。（X）

5.费米分布函数适用于简并的电子系统，波耳兹曼分布函数适用于

非简并的电子系统。（√）

6.将 Si 掺杂入 GaAs中，Si 取代 Ga则起施主杂质作用，若 Si 取代

As 则起受主杂质作用。（√）

7.无论本征半导体还是杂质半导体，其电子浓度和空穴浓度的乘积

为常数，由温度和禁带宽度决定。（√）

8.一块半导体材料，光照在材料中会产生非平衡载流子，其中非平

衡载流子的寿命为τ。若光照忽然停止，经过τ时间后，非平衡

载流子全部消失。（X）

9.在一定温度下，光照在半导体材料中会产生非平衡载流子，光照

稳定后，由于电子空穴对的产生率与复合率相等，所以称为热平

衡状态，有统一的费米能级。（X）

10.金属和半导体接触分为有整流特性的肖特基接触和非整流的欧姆

接触。（√）

三、分析题。

1.对于室温下硅材料，假设载流子迁移率分别为n1350cm2 / V s ，

p500cm2 / V s ，且认为不随掺杂而变化。已知q 1.6 1019C，本征载流子浓度 n i1010 cm 3，硅的原子密度为 510 22 cm 3，N c N v1019 cm 3， k0T 0.026eV ，ln 200 5.3。

（1）试计算本征硅的电阻率。

（2）当在本征硅中掺入百万分之一的砷（As）后，设杂质全部

电离，试计算电子浓度和空穴浓度。

（3）画出问题（ 2）中杂质半导体的能带图，并确定费米能级相对于 E C的位置。

（4）试计算问题（ 2）中杂质半导体的电阻率与本征硅的电阻率

的比值。（12 分）

解：