山东工商学院《半导体物理学》2023-2024学年第二学期期末试卷

山东工商学院《半导体物理学》试卷（A卷）专业班级

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学号题号一二三四五六七八九十成绩复核签字得分登分签字说明：本试卷共大题，共100分；答题要求：按要求答题考生须知:1.姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸上的一律无效。一、单项选择题（每题2分，共15题，共30分）半导体与导体、绝缘体的主要区别在于（）A.导电性不同B.原子结构不同C.能带结构不同D.化学性质不同硅（Si）半导体中，最常见的本征激发是（）A.电子从价带激发到导带B.空穴从价带激发到导带C.电子从导带跃迁到价带D.空穴从导带跃迁到价带下列哪种杂质在硅半导体中属于施主杂质（）A.硼（B）B.磷（P）C.镓（Ga）D.铟（In）半导体的电导率与（）有关A.载流子浓度B.载流子迁移率C.温度D.以上都是当温度升高时，半导体的本征载流子浓度（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小在N型半导体中，多数载流子是（）A.电子B.空穴C.离子D.光子半导体中的漂移电流是由（）引起的A.载流子的浓度梯度B.外加电场C.温度梯度D.光照金属与N型半导体形成良好的欧姆接触，通常采用的方法是（）A.增加半导体的掺杂浓度B.降低半导体的掺杂浓度C.在金属与半导体之间插入绝缘层D.改变金属的功函数下列关于PN结的说法，错误的是（）A.PN结具有单向导电性B.PN结的内建电场方向是从P区指向N区C.正向偏置时，PN结的电阻较小D.反向偏置时，PN结的电阻较大当PN结反向偏置时，其空间电荷区（）A.变宽B.变窄C.不变D.先变宽后变窄半导体中，施主杂质电离后，在晶格中留下（）A.带正电的离子B.带负电的离子C.中性原子D.电子半导体的迁移率反映了（）A.载流子在电场作用下的运动速度B.载流子在电场作用下的加速能力C.载流子在半导体中的扩散能力D.载流子在半导体中的复合能力下列哪种现象不属于半导体的光电效应（）A.光生伏特效应B.光电导效应C.光发射效应D.热电效应在MIS结构中，当半导体表面形成反型层时，其表面势（）A.为正B.为负C.为零D.不确定半导体中，电子的有效质量与（）有关A.半导体的晶体结构B.电子的能量C.电子所处的能带D.以上都是二、填空题（每题2分，共10题，共20分）半导体的能带结构中，价带和导带之间的能量间隔称为______。本征半导体中，电子浓度与空穴浓度______。施主杂质在半导体中提供______，受主杂质在半导体中提供______。半导体中的载流子散射主要有______散射和______散射。PN结的势垒高度与______和______有关。半导体的电导率公式为______。当半导体处于热平衡状态时，其费米能级是______。半导体的扩散电流是由______引起的。金属与半导体接触时，形成的阻挡层又称为______势垒。在半导体中，电子和空穴的复合方式有______复合和______复合。三、简答题（每题8分，共3题，共24分）简述半导体中杂质能级的形成及对半导体导电性能的影响。说明PN结的形成过程及单向导电性的原理。阐述半导体中漂移运动和扩散运动的区别与联系。四、计算题（共26分）（一）（12分）已知硅半导体在300K时，本征载流子浓度ni=1.5（1）计算该N型半导体中电子浓度n和空穴浓度p。（2）若电子迁移率μn=1350cm2/(（二）（14分）一个PN结二极管，其反向饱和电流IS（1）当外加正向电压VF=0.6V（2）当外加反向电压VR=5V时，通过