2025年（半导体物理）半导体特性试题及答案

2025年（半导体物理）半导体特性试题及答案

分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。第I卷（选择题共40分）答题要求：每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。一、选择题（总共10题，每题2分）1.半导体区别于导体和绝缘体的最本质特征是（）A.有电子B.有离子C.有导带和价带D.有禁带答案：D2.本征半导体中自由电子浓度（）空穴浓度。A.大于B.小于C.等于D.不确定答案：C3.杂质半导体中，P型半导体的多子是（）A.自由电子B.空穴C.离子D.中子答案：B4.当温度升高时，半导体的导电能力（）A.增强B.减弱C.不变D.不确定答案：A5.半导体中载流子的迁移率与（）有关。A.温度B.杂质浓度C.电场强度D.以上都是答案：D6.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.霍尔效应D.光发射答案：C7.PN结加正向电压时，其空间电荷区（）A.变宽B.变窄C.不变D.不确定答案：B8.二极管的反向电流随温度升高而（）A.增大B.减小C.不变D.不确定答案：A9.三极管实现放大作用的内部条件是（）A.发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度且基区很薄B.发射区杂质浓度远小于基区杂质浓度且基区很薄C.发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度且基区很厚D.发射区杂质浓度远小于基区杂质浓度且基区很厚答案：A10.场效应管是利用（）来控制漏极电流的。A.栅源电压B.漏源电压C.基极电流D.发射极电流答案：A第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、填空题（总共10题，每题2分）1.半导体中存在两种载流子，分别是____和____。答案：自由电子、空穴2.本征半导体的导电能力取决于____和____。答案：温度、本征激发3.在杂质半导体中，N型半导体是在本征半导体中掺入____价杂质元素形成的。答案：五4.半导体的电阻率随温度升高而____。答案：减小5.漂移运动是由____作用引起的。答案：电场6.光电导效应是指半导体在____作用下电导率发生变化的现象。答案：光照7.PN结具有____特性。答案：单向导电8.二极管的主要参数有____、____和____。答案：最大整流电流、反向电流、最高反向工作电压9.三极管按结构可分为____型和____型。答案：NPN、PNP10.场效应管可分为____场效应管和____场效应管。答案：结型MOS三、简答题（总共4题，每题5分）1.简述半导体中载流子产生和复合的过程。答案：半导体中载流子产生主要是本征激发和杂质电离。本征激发使价带电子跃迁到导带形成自由电子和空穴；杂质电离使杂质原子提供载流子。复合是导带电子与价带空穴相遇消失的过程，有直接复合和间接复合等方式。2.说明PN结空间电荷区的形成过程。答案：_P区多子空穴向N区扩散，N区多子自由电子向P区扩散，在交界面附近P区留下负离子，N区留下正离子，形成空间电荷区，其电场阻止多子继续扩散。_3.分析二极管正向导通和反向截止的工作原理。答案：_正向导通时，外加正向电压克服内电场，使多子扩散运动加强形成较大正向电流。反向截止时，外加反向电压增强内电场，多子扩散受阻少子漂移形成很小反向电流，近似截止。_4.简述三极管放大作用的外部条件。答案：_三极管放大的外部条件是发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏使发射区向基区发射电子，集电结反偏使基区电子大部分被集电区收集形成集电极电流，实现电流放大。_四、判断题（总共10题，每题2分）1.半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，且随温度升高而降低。（）答案：×2.杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于杂质浓度。（）答案：√3.漂移电流是由载流子的扩散运动形成的。（）答案：×4.光生伏特效应是指半导体在光照下产生电动势的现象。（）答案：√5.PN结加反向电压时，空间电荷区变宽，反向电流很小。（）答案：√6.二极管的反向电流就是反向饱和电流，不随温度变化。（）答案：×7.三极管工作在放大区时，发射结正偏，集电结正偏。（）答案：×8.场效应管是电压控制型器件，而三极管是电流控制型器件。（）答案：√9.半导体的光电导效应只与光照强度有关。（）答案：×10.本征半导体在任何情况下都不导电。（）答案：×五、讨论题（总共4题，每题5分）1.讨论温度对半导体导电性能的影响。答案：_温度升高时，半导体中载流子浓度增加，主要是本征激发加剧，同时载流子迁移率减小但前者影响更大，综合使半导体导电能力增强，电阻率减小。如热敏电阻就是利用此特性工作。_2.分析PN结击穿现象及其对二极管的影响。答案：_PN结击穿有雪崩击穿和齐纳击穿。雪崩击穿是反向电压增大使载流子速度增加能量增大碰撞产生新载流子致电流剧增；齐纳击穿是高反向电压使耗尽层电场很强直接破坏共价键产生大量载流子。击穿会使二极管反向电流过大可能损坏。_3.探讨三极管在数字电路和模拟电路中的不同应用。答案：_在数字电路中，三极管主要工作在截止区和饱和区，作为开关元件实现数字信号的逻辑控制，如构成门电路。在模拟电路中，三极管工作在放大区，对模拟信号进行放大、运算等处理像音频放大电路等。_4.谈谈场效应管相比于