复习题-半导体物理学

复习题-半导体物理学 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

一、填空题

1. 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）。

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. 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。

4. n o p o=n i2标志着半导体处于（热平衡）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？（不改变）；当温度变化时，n o p o改变否？（改变）。

5. 硅的导带极小值位于布里渊区的（<100>方向上），根据晶体对称性共有（6）个等价能谷。

6. n型硅掺As后，费米能级向（E c或上）移动，在室外温度下进一步升高温度，费米能级向（E i或下）移动。

7. 半导体中的陷阱中心使其中光电导灵敏度（增加），并使其光电导衰减规律（衰减时间延长）。

8. 若用氮取代磷化镓中的部分磷，结果是（禁带宽度E g增大）；若用砷的话，结果是（禁带宽度E g减小）。

9. 已知硅的E g为1.12 eV，则本征吸收的波长限为（1.11 微米）；Ge的E g为0.67 eV，则本征吸收的波长限为（1.85 微米）。

10. 复合中心的作用是（促进电子和空穴复合），起有效复合中心的杂质能级必须位于（Ei或禁带中心线），而对电子和空穴的俘获系数r n或r p必须满足

（r n=r p）

11. 有效陷阱中心位置靠近（E F或费米能级）

12. 计算半导体中载流子浓度时，不能使用波尔兹曼统计代替费米统计的判定条件是（E c-E F≤2k o T以及E F-E V≤2k o T），这种半导体被称为（简并半导体）。

13. PN结电容可分为（扩散电容）和（势垒电容）两种。

14. 纯净半导体Si中掺Ⅲ族元素的杂质，当杂质电离时在Si晶体的共价键中产生了一个（空穴），这种杂质称（受主）杂质；相应的半导体称（P）型半导体。

15. 半导体产生光吸收的方式（本征）、（激子）、（杂质）、（晶格振动）。半导体吸收光子后产生光生载流子，在均匀半导体中是（电导率）增加，可制成（光敏电阻）；在存在自建电场的半导体中产生（光生伏特），可制成（光电池）；光生载流子发生辐射复合时，伴随着（发射光子），这就是半导体的（发光）现象，利用这种现象可制成（发光管）。

16. 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（直接禁带半导体），否则称为（间接禁带半导体），那么按这种原则分类，GaAs属于（直接）禁带半导体。

17. 简并半导体一般是（重）掺杂半导体，这时（电离杂质）对载流子的散射作用不可忽略。

18. 热平衡条件下，半导体中同时含有一种施主杂质和一种受主杂质情况下的电中性条件是（p0+n D+ = n0+p A-）

19. 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。

20. 半导体中的载流子复合可以有很多途径，主要有两大类：（带间电子-空穴直接复合）和（通过禁带内的复合中心进行复合）。

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. 在P型半导体中（C）

A．电子是多数载流子，空穴是少数载流子 B．空穴的数量略多于电子

C．空穴是多数载流子，电子是少数载流子 D．没有电子

3. 当PN结外加反向电压时，扩散电流与漂移电流的关系及耗尽层宽度的变化为（B）。

A．扩散电流大于漂移电流、耗尽层变宽 B．扩散电流小于漂移电流、耗尽层变宽

C．扩散电流大于漂移电流、耗尽层变窄 D．扩散电流小于漂移电流、耗尽层变窄

4. PN结击穿主要有下列哪三种物理机制（A）

A．雪崩击穿、隧道击穿、热电击穿 B．高压击穿、跃迁击穿、热电击穿C．雪崩击穿、隧道击穿、自发击穿 D．隧道击穿、自发击穿、跃迁击穿5. 某一处于热平衡状态下的非简并半导体掺有施主杂质浓度为N D=5×1017cm-3，当温度为300 K时杂质已全部电离，已知本征载流子浓度为n i=1015 cm-3，则电子和空穴浓度分别为（B）。

A．n0=2×1015 cm-3，p0=1×1017 cm-3

B．n0=5×1017cm-3，p0=2×1012 cm-3

C．n0=5×1017 cm-3，p0=2×1015 cm-3

D．n0=2×1015 cm-3，p0=5×1015 cm-3

6. 在n型半导体中（C）

A．空穴是多数载流子，电子是少数载流子 B．空穴的数量略多于电子

C．电子是多数载流子，空穴是少数载流子 D．没有电子

7. 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。

8. 当PN结外加正向电压时，扩散电流与漂移电流的关系及耗尽层宽度的变化为（C）。

A．扩散电流大于漂移电流、耗尽层变宽 B．扩散电流小于漂移电流、耗尽层变宽

C．扩散电流大于漂移电流、耗尽层变窄 D．扩散电流小于漂移电流、耗尽层变窄

9. 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（ F ）。

A. 施主

B. 受主

C.复合中心

D.陷阱 F. 两性杂质

10. 半导体中少数载流子寿命的大小主要决定于(A)

A、复合机构

B、散射机构

C、禁带宽度

D、晶体结构

11. 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

12. 最有效的复合中心能级位置在（ D ）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（ C ）附近，常见的是（ E ）陷阱。

A、E A

B、E D

C、E F

D、E i

E、少子

F、多子

13. 电子在晶体中的共有化运动时指（C）

A、电子在晶体中各处出现的几率相同