半导体物理学期末复习试题及答案二

1、电子科技大学成都学院二零一零至二零一一学年第一学期一、 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

2、，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 .碑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

3、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1/2 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t 后，其中非平衡载流子将衰减为原来的

4、（ A ）。A. 1/e B. 1/2 C. 0 D. 2/e12 .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 .错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。页脚内容10A、变化量；B、常数；C、杂质浓度和杂质类型；

5、 D、禁带宽度和温度、证明题1、对于某n型半导体，具杂质浓度为Nd,试证明Ec EF kTlnCNd1、证：设杂质全部电离，则n 0 NdEc Ef又 n0 NCe kT由上两式可得EC EF kTlnNCNd2、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ponoEa-2、证：非兼并半导体noPo由题意有ECEf f EfEvC F F VEc EfNeeEf EvNve，而 Nv Ne故可得p0 n0,为P型半导体。三、计算画图题1.计算(1)掺入ND为1X1015个/cm3的施主硅，在室温(300KK时的电子 由和空穴 浓度po,其中本征载流子浓度ni =1010个/cm

6、3。(2)如果在(1)中掺入NA=5X 1014个/cm3 的受主，那么电子no和空穴浓度po分别为多少？1 .解：(1) 300K时可认为施主杂质全部电离。no N d 1 1015 个/cm3210 2po n-许 1 105 个/cm3no 1 1015(2)掺入了 NA=5X1014个/cm3的受主，那么同等数量的施主得到了补偿乩=5 -V=5xlO14-cmJ_(lxlOL0)2 5xl014-2 .室温下，硅本征载流子浓度 ni = 1010个/cm3,n 1450cm2/V s p 500cm2/V.s, (1)计算本征电导率，(2)若硅原子的浓度为5 1022cm 3,掺入施主

7、杂质，使每106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) i nq( n p) 3.12 10-6S cm2235 10 cm163(2) N D 6 5 10 cm102杂质全部电离n0 Nd , Po 2 103cm 31(3) n= 0.086 cmn（）q n3、施主浓度Nd 1016cm 3的N型硅En=0.12eV,其亲和势为 =4.05eV ,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 w s=4.05+0.12=4.17eVqVD Wm WS 0.13eVq m Wm0.25eV4 . MIS结构中，以金属一绝缘体一P型半导体为例，当 VG0且不是很大时，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 空穴浓度较体内的低得多，这种状态就叫做耗尽状态。5 .光均匀照射在电阻率为 6 cm的n型Si样品上，