半导体物理学期末复习试题及答案二.doc

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，能量比小的量子态被电子占据的概率为（ A ）。A. 大于1/2 B. 小于1/2 C. 等于1/2 D. 等于1 E. 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，若光照忽然停止后，其中非平衡载流子将衰减为原来的（ A ）。A. 1/e B. 1/2 C. 0 D. 2/e 12. 载流子在电场作用下的运动为（ A ），由于浓度差引起的运动为（ B ）。A. 漂移运动 B. 扩散运动 C. 热运动13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14非简并半导体是指（ A ）的半导体。A.能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度B.用费米分布计算载流子浓度15 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（ B），并且该乘积和（D）有关，而与（ C ）无关。A、变化量； B、常数； C、杂质浓度和杂质类型； D、禁带宽度和温度二、证明题 1、 对于某n型半导体，其杂质浓度为,试证明2、 对于某半导体，其能带如图所示，试证明其为P型半导体，即证明p0n0三、计算画图题1. 计算（1）掺入ND为11015个/cm3的施主硅，在室温（300K）时的电子n0和空穴浓度p0，其中本征载流子浓度nI =1010个/cm3。（2）如果在（1）中掺入NA=51014个/cm3的受主，那么电子n0和空穴浓度p0分别为多少？ 1.解：（1） 300K时可认为施主杂质全部电离。 （2）掺入了NA=51014个/cm3的受主，那么同等数量的施主得到了补偿。2室温下，硅本征载流子浓度nI=1010个/cm3，（1）计算本征电导率，（2）若硅原子的浓度为，掺入施主杂质，使每个硅原子中有一个杂质原子，计算室温下电子浓度和空穴浓度(设杂质全部电离)，试求该掺杂硅材料的电阻率。解：（1）（2）杂质全部电离，（3）3、施主浓度的N型硅En=0.12eV，其亲和势为，与功函数为4.3 eV的金属Al紧密接触，（1）接触后形成阻挡层还是反阻挡层，（2）求半导体端和金属端的势垒高度。解：（1）当金属功函数大于半导体功函数时，电子由半导体流向金属端，形成阻挡层 （2）w s=4.05+0.12=4.17eV 4MIS结构中，以金属绝缘体P型半导体为例，当VG0但不是很大时，半导体表面空间电荷区为什么状态，并画出此时的能带图和电荷密度分布图。 解：当金属与半导体之间加正电压，表面势为正值，表面处能带向下弯曲，表面处的空穴浓度较