2025 年大学电子科学与技术（半导体科学）试题及答案

2025年大学电子科学与技术（半导体科学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪种半导体材料的电子迁移率最高？（）A.硅B.锗C.砷化镓D.碳化硅2.半导体中施主杂质电离后会（）。A.产生电子B.产生空穴C.俘获电子D.俘获空穴3.当半导体处于热平衡状态时，其费米能级（）。A.随温度升高而升高B.随温度升高而降低C.不随温度变化D.与温度无关4.以下关于PN结的说法，错误的是（）。A.PN结具有单向导电性B.PN结的内电场方向由N区指向P区C.PN结的空间电荷区主要由杂质离子构成D.PN结的扩散电流大于漂移电流5.对于MOSFET，当栅源电压为零时，漏极电流（）。A.最大B.最小C.为零D.不确定6.半导体的光电效应不包括以下哪种？（）A.光电导效应B.光生伏特效应C.电致发光效应D.热电子发射效应7.以下哪种半导体器件常用于放大电路？（）A.二极管B.三极管C.场效应管D.晶闸管8.半导体的本征激发是指（）。A.价电子跃迁到导带成为自由电子B.杂质原子电离产生载流子C.自由电子与空穴复合D.电子在不同能级间跃迁9.当温度升高时，半导体的电阻（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小10.以下关于半导体激光器的说法，正确的是（）。A.只能发出可见光B.基于受激辐射原理工作C.不需要阈值条件D.输出功率恒定二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪些是半导体的特性？（）A.导电性介于导体和绝缘体之间B.具有热敏性C.具有光敏性D.具有掺杂性2.以下关于半导体中载流子的说法，正确的是（）。A.电子和空穴都是载流子B.电子带负电，空穴带正电C.载流子的浓度与温度有关D.载流子的运动包括漂移和扩散3.以下哪些器件属于半导体分立器件？（）A.二极管B.三极管C.集成电路D.电阻4.半导体的掺杂可以（）。A.改变半导体的导电类型B.提高半导体的电导率C.影响半导体的光电性能D.增强半导体的机械性能5.以下关于半导体发光二极管的说法，正确的是（）。A.发出的光颜色与材料有关B.基于自发辐射原理工作C.可用于显示和照明D.发光效率比半导体激光器高三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.半导体的电阻率随温度升高而增大。（）2.杂质半导体中多数载流子的浓度主要取决于杂质浓度。（）3.PN结的反向电流随温度升高而减小。（）4.MOSFET的栅极电流为零。（）5.半导体的光电导效应是指光照下半导体电导率减小的现象。（）6.三极管的发射极电流大于基极电流。（）7.半导体中电子的迁移率大于空穴的迁移率。（）8.半导体激光器的输出功率与注入电流成正比。（）9.杂质半导体中少数载流子的寿命比本征半导体中载流子的寿命长。（）10.场效应管是一种电流控制型器件。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述半导体中载流子的漂移运动和扩散运动，并说明它们产生的原因。2.请解释PN结的单向导电性，并说明其工作原理。3.简述MOSFET的工作原理，包括其结构和各极的作用。五、综合题（总共2题，每题15分，请综合运用所学知识回答问题）1.画出一个简单的共发射极放大电路原理图，并说明三极管在电路中的作用，以及如何通过电路参数的调整来提高放大倍数和改善电路性能。2.分析一个半导体光电器件（如光电二极管或半导体激光器）的工作原理，并说明其在实际应用中的优点和局限性。答案：一、单项选择题1.C2.A3.B4.D5.C6.D7.B8.A9.B10.B二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.AB4.ABC5.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.×四、简答题1.漂移运动：载流子在电场作用下的定向运动，原因是存在外加电场。扩散运动：载流子因浓度差而产生的定向运动，是由于载流子分布不均匀。2.PN结的单向导电性：正向偏置时导通，反向偏置时截止。工作原理：正向偏置时，外电场削弱内电场，使扩散电流大于漂移电流，形成较大正向电流；反向偏置时，外电场增强内电场，漂移电流大于扩散电流，反向电流很小。3.MOSFET工作原理：通过栅极电压控制沟道的形成和导电性。结构包括栅极、源极、漏极和绝缘栅介质。栅极施加电压产生电场，控制沟道中载流子的数量，源极和漏极之间通过沟道导电，实现对电流的控制。五、综合题1.共发射极放大电路原理图：三极管基极接输入信号，发射极接地，集电极接负载电阻和电源。三极管作用：放大电流和电压。提高放大倍数：增大集电极电阻或减小基极电阻。改善性能：可通过旁路电容消除交流负反馈等。2.光