2025年大学大一（电子科学与技术）半导体物理试题及答案

2025年大学大一（电子科学与技术）半导体物理试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.半导体中起导电作用的主要是（）A.自由电子B.空穴C.离子D.自由电子和空穴2.本征半导体中自由电子浓度和空穴浓度的关系是（）A.自由电子浓度大于空穴浓度B.自由电子浓度小于空穴浓度C.自由电子浓度等于空穴浓度D.无确定关系3.杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于（）A.温度B.杂质浓度C.光照D.电场强度4.P型半导体中，多数载流子是（）A.自由电子B.空穴C.负离子D.正离子5.N型半导体中，多数载流子是（）A.自由电子B.空穴C.负离子D.正离子6.当PN结外加正向电压时，扩散电流（）漂移电流。A.大于B.小于C.等于D.不确定7.PN结的单向导电性是指（）A.正向导通，反向截止B.正向截止，反向导通C.正向和反向都导通D.正向和反向都截止8.温度升高时，PN结的反向电流（）A.增大B.减小C.不变D.不确定9.半导体二极管的伏安特性曲线中，正向导通区的特点是（）A.电流随电压变化缓慢B.电流随电压变化急剧C.电流几乎为零D.电压几乎为零10.半导体三极管的三个电极分别是（）A.发射极、基极、集电极B.阳极、阴极、栅极C.源极、漏极、栅极D.正极、负极、中间极11.三极管工作在放大区时，发射结和集电结的偏置情况是（）A.发射结正向偏置，集电结反向偏置B.发射结反向偏置，集电结正向偏置C.发射结和集电结都正向偏置D.发射结和集电结都反向偏置12.三极管的电流放大倍数β等于（）A.Ic/IbB.Ib/IcC.Ie/IbD.Ib/Ie13.场效应管的控制方式是（）A.电流控制电流B.电流控制电压C.电压控制电流D.电压控制电压14.绝缘栅场效应管的输入电阻（）A.较小B.很大C.为零D.不确定15.增强型MOS管工作在饱和区时，栅源电压UGS（）开启电压UT。A.大于B.小于C.等于D.不确定16.半导体的导电能力随温度升高而（）A.增强B.减弱C.不变D.不确定17.杂质半导体中，少数载流子的浓度主要取决于（）A.温度B.杂质浓度C.光照D.电场强度18.当PN结外加反向电压时，空间电荷区（）A.变窄B.变宽C.不变D.不确定19.半导体二极管的反向饱和电流（）A.随温度升高而增大B.随温度升高而减小C.与温度无关D.不确定20.三极管的输出特性曲线分为（）A.放大区曲线、饱和区曲线、截止区曲线B.正向特性曲线、反向特性曲线C.线性区曲线、非线性区曲线D.上升区曲线、下降区曲线第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述半导体的导电特性与金属、绝缘体的区别。22.（10分）画出PN结的能带图，并说明外加正向电压和反向电压时能带的变化情况。23.（10分）分析三极管共发射极放大电路的工作原理，画出其电路原理图，并说明各元件的作用。24.（15分）材料：有一个由N型半导体和P型半导体组成的PN结。在一定温度下，已知该PN结的反向饱和电流为Is=10^-12A，当外加正向电压V=0.6V时，求通过PN结的电流I。（设VT=26mV）25.（15分）材料：某三极管的β=50，Icbo=1μA，当Ib=20μA时，求Ic和Ie的值。答案：1.D2.C3.B4.B5.A6.A7.A8.A9.B10.A11.Al2.A13.C14.B15.A16.A17.A18.B19.A20.A21.半导体的导电能力介于金属和绝缘体之间。金属中存在大量自由电子，导电能力强；绝缘体中自由电子极少，导电能力弱。半导体中，本征半导体导电能力弱，掺入杂质后导电能力显著增强，且其导电能力受温度、光照、杂质等因素影响较大。22.略（需手绘能带图并文字说明，正向电压时能带变窄，反向电压时能带变宽）23.略（需手绘电路原理图并文字说明，三极管起电流放大作用，集电极电阻RC将电流变化转换为电压变化，基极电阻RB提供合适偏置电流，耦合电容起隔直通交作用）24.根据公式I=Is(e^(V/VT)-l)，代入数据可得I=10^-12×(e^(0.6/0.026)-1)≈