2025 年大学电子科学与技术（电子材料与器件）试题及答案

2025年大学电子科学与技术（电子材料与器件）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、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.以下哪种材料不属于半导体材料？（）A.硅B.锗C.铜D.砷化镓2.对于PN结，当外加正向电压时，（）。A.空间电荷区变宽B.扩散电流大于漂移电流C.扩散电流小于漂移电流D.阻挡层变厚3.半导体中载流子的迁移率主要取决于（）。A.杂质浓度B.温度C.晶格散射和杂质散射D.外加电场强度4.下列哪种器件利用了半导体的光电效应？（）A.二极管B.三极管C.发光二极管D.电阻5.电子材料的介电常数反映了材料（）的能力。A.导电B.储存电能C.导热D.产生磁场6.金属材料的电阻率随温度升高而（）。A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低7.对于MOSFET，栅极电压对沟道电流的控制作用基于（）。A.静电感应B.热效应C.磁效应D.光电效应8.半导体材料的本征激发是指（）。A.电子从价带跃迁到导带B.电子从导带跃迁到价带C.杂质原子提供载流子D.光照产生载流子9.电子材料的热导率与（）有关。A.载流子浓度B.载流子迁移率C.温度D.以上都是10.以下哪种工艺用于制造集成电路中的晶体管？（）A.光刻B.电镀C.注塑D.热处理二、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.以下属于电子材料特性的有（）。A.电学特性B.光学特性C.热学特性D.力学特性2.半导体的杂质散射会受到（）的影响。A.杂质浓度B.杂质种类C.温度D.外加电场3.下列哪些器件属于半导体器件？（）A.场效应管B.晶闸管C.集成电路D.变压器4.影响电子材料介电损耗的因素有（）。A.材料的结构B.温度C.频率D.湿度5.制造电子器件时，常用的半导体掺杂方法有（）。A.扩散掺杂B.离子注入掺杂C.热氧化掺杂D.激光掺杂三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.所有金属材料都是良好的导体，其电阻率为零。（）2.PN结的反向电流主要由少数载流子的漂移运动形成。（）3.半导体的导电能力只与温度有关，与其他因素无关。（）4.电子材料的磁导率越大，其磁性越强。（）5.集成电路是将多个电子元件集成在一块半导体芯片上。（）6.对于MOSFET，源极和漏极可以互换使用。（）7.半导体材料的光电导效应是指光照下材料电导率增加的现象。（）8.电子材料的热膨胀系数只影响材料在高温下的性能。（）9.金属材料在低温下会出现超导现象。（）10.半导体的本征载流子浓度随温度升高而降低。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述PN结的单向导电性原理。2.说明影响半导体载流子迁移率的主要因素。3.解释电子材料的压电效应及其应用。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.设计一个简单的基于半导体二极管的整流电路，并说明其工作原理。2.分析MOSFET在数字电路中的应用，举例说明其如何实现逻辑功能。答案：一、选择题1.C2.B3.C4.C5.B6.A7.A8.A9.D10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABC5.AB三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.×四、简答题1.PN结正向偏置时，外电场与内电场方向相反，削弱了内电场，使空间电荷区变窄，扩散电流大于漂移电流，形成较大的正向电流，PN结导通；反向偏置时，外电场与内电场方向相同，增强了内电场，使空间电荷区变宽，漂移电流大于扩散电流，形成很小的反向电流，PN结截止，表现出单向导电性。2.主要因素有：晶格散射，温度升高晶格振动加剧，散射增强，迁移率降低；杂质散射，杂质浓度增加，散射增强，迁移率降低；此外，外加电场强度、材料的纯度等也会对迁移率有一定影响。3.压电效应是指某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。应用：制作压电传感器用于测量力、压力等；制作压电陶瓷变压器用于电能转换等。五、综合题1.整流电路可采用单相半波整流电路，由电源变压器、二极管、负载组成。工作原理：变压器将交流电压降压后加在二极管两端，在交流电压正半周时，二极管导通，有电流流过负载；在交流电压负半周时，二极管截止，负载上无电流。这样负载上就得到了单向脉动的直流电压。2.MOSFET在数字电路中可作为开关使用。例如在CMOS反相器中，当输入