半导体试题(A)

陕西科技大学 试题纸课程 半导体物理 班级 学号 姓名 题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、选择题（15）1. 金属-半导体接触整流理论：扩散理论和热电子发射理论分别只适用于（ ）。（A）厚阻挡层和薄阻挡层 （B）薄阻挡层和厚阻挡层（C）正向厚阻挡层和正向薄阻挡层 （D）反向厚阻挡层和反向薄阻挡层突变耗尽层的条件是（）（A）外加电压和接触电势都降落在耗尽层上 （B）耗尽层中的电荷是由电力施主和电力受主的电荷组成 （C）耗尽层外的半导体是电中性的 （D）（A）、（B）（C）自补偿效应的起因是（）（A）材料中先以存在某种深能级杂质 （B）材料中先以存在某种深能级缺陷（C）掺入的杂质是双性杂质 （D）掺杂导致某种缺陷产生某半导体中导带中发现电子的几率为零，则该半导体必定（）。（A）不含施主杂质 （B）不含受主杂质 （C）不含任何杂质 （D）处于绝对零度实际上，在非平衡条件下，往往起重要作用的是（ ）。（A）多数载流子（B）少数载流子 （C）多数和少数载流子 （D）非平衡少数载流子硅中掺金的工艺主要用于制造（）器件。（A）高可靠性 （B）高反压 （C）高频 （D）大功率欲在掺杂适度的无表面态型硅（Wm=4.25eV）上做欧姆接触，以下四种金属中最适合的是（）（A）In(Wm=3.8eV) （B）Cr(Wm=4.6eV) （C）Au(Wm=4.8eV) （D）Al(Wm=4.2eV) 在光电转换过程中，硅材料一般不如砷化镓量子效率高，因其（ ）。（A）禁带较窄 （B）禁带是间接跃迁型 （C） 禁带较宽 （D） 禁带是直接跃迁型 . 公式 中的mn*( )。（A）对硅取值相同 （B）对取值相同 （C）对A取值相同 （D）对取值相同10. 轻空穴指的是（）。（A）质量较小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空穴 （D）自施轨道耦合分裂出来的能带上的空穴11根据费米分布函数，空穴占据（EF +kT) 能级的几率（ ）。（A） 等于电子占据（EF +kT) 级的几率 （B） 等于电子占据（EF -kT) 级的几率（C）大于空穴占据EF的几率 （D）大于电子占据EF 的几率12 对于只含有一种杂质的非简并n型半导体，费米能级EF 随温度的上升而（ ）。（A） 单调上升 （B）单调下降 （C）经过一极小值趋近Ei （D）经过一极大值趋近Ei13 若某种材料的电阻率随温度上升而先下降后上升，该材料是（ ） （A）金属（B） 本征半导体（C）掺杂半导体（D）高纯化合物半导体14 公式 中的 是载流子的（ ）。（A） 迁移率 （B）寿命 （C）平均自由时间 （D）扩散系数15 下列情形中，室温下功函数最大者为（ )。（A） 含硼11015/cm3的硅 （B）含磷11016/cm3的硅（C） 含硼11015/cm3，磷11016/cm3的硅 （D） 纯净硅二、填空题（25）1. 计算半导体中载流子浓度时，不能使用玻尔兹曼统计代替费米统计的判定条件是（ 0Wm，其一是金属与重掺杂n型半导体形成能产生隧道效应的薄势垒层，其二是金属与p型半导体接触构成反阻挡层。3. 平均自由程与扩散长度有何不同？ 答：平均自由程是在连续两次散射之间载流子自由运动的平均路程。而扩散长度则是非平衡载流子深入样品的平均距离。它们的不同之处在于平均自由程由散射决定，有，而扩散长度由扩散系数和材料的寿命来决定，有。四、试分析间接复合效应与陷阱效应有何异同。（15）答：间接复合效应是指非平衡载流子通过位于禁带中特别是位于禁带中央的杂质或缺陷能级Et而逐渐消失的效应，Et的存在可能大大促进载流子的复合；陷阱效应是指非平衡载流子落入位于禁带中的杂质或缺陷能级Et中，使在Et上的电子或空穴的填充情况比热平衡时有较大的变化，从引起np，这种效应对瞬态过程的影响很重要。两者都是在有缺陷能级、非平衡载流子存在的情况下发生的效应。陷阱效应有电子陷阱和空穴陷阱，而复合中心具有直接复合中心、间接复合中心等。此外，最有效的复合中心在禁带中央，而最有效的陷阱能级在费米能级附近，对于再低的能级，平衡时已被电子填满，不可能有陷阱作用。一般来说，所有的杂质或缺陷能级都有某种程度的陷阱效应，而且陷阱效应是否成立还与一定的外界条件有关。陷阱中心的存在大大增长了从非平衡态回复到平衡态的驰豫时间，因此陷阱的存在将影响对寿命的测试，而用于光电导体的硫化物或氧化物中的陷阱中心往往起决定性的作用。可以将复合效应用于开关期间以及与之有关的的电路制造中，如硅中掺金，可以大大缩短少数载流子的寿命，提高响应时间。五、C0和CS分别为绝缘层的电容和半导体的电容，证明理想MIS结构的电容C有如下关系式： （15）MIS结构的等效结构如图（图略），设MIS结构上所加电压为VG，金属极板上的电荷为Qm， V0和VS分别为绝缘层的电压降和半导体的电压降 六、某掺施主杂质的非简并Si样品，试求EF=（EC+ED）/2时施主的