半导体物理学试题及答案

半导体物理学试题及答案

半导体物理学试题及答案(一) 一、选择题

1、如果半导体中电子浓度等于空穴浓度，则该半导体以( A )导电为主;如果半导体中电子浓度大于空穴浓度，则该半导体以( E )导电为主;如果半导体中电子浓度小于空穴浓度，则该半导体以( C )导电为主。

A、本征

B、受主

C、空穴

D、施主

E、电子

2、受主杂质电离后向半导体提供( B )，施主杂质电离后向半导体提供( C )，本征激发向半导体提供( A )。

A、电子和空穴

B、空穴

C、电子

3、电子是带( B )电的( E );空穴是带( A )电的( D )粒子。

A、正

B、负

C、零

D、准粒子

E、粒子

4、当Au掺入Si中时，它是( B )能级，在半导体中起的是( D )的作用;当B掺入Si中时，它是( C )能级，在半导体中起的是( A )的作用。

A、受主

B、深

C、浅

D、复合中心

E、陷阱

5、MIS结构发生多子积累时，表面的导电类型与体材料的类型( A )。

A、相同

B、不同

C、无关

6、杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中，当

温度升高时，电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是( B )。

A、变大，变小;

B、变小，变大;

C、变小，变小;

D、变大，变大。

7、砷有效的陷阱中心位置(B )

A、靠近禁带中央

B、靠近费米能级

8、在热力学温度零度时，能量比EF小的量子态被电子占据的概率为( D )，当温度大于热力学温度零度时，能量比EF小的量子态被电子占据的概率为( A )。

A、大于1/2

B、小于1/2

C、等于1/2

D、等于1

E、等于0

9、如图所示的P型半导体MIS结构的C-V特性图中，AB段代表( A)，CD段代表( B )。

A、多子积累

B、多子耗尽

C、少子反型

D、平带状态

10、金属和半导体接触分为：( B )。

A、整流的肖特基接触和整流的欧姆接触

B、整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触

C、非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触

D、非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触

11、一块半导体材料，光照在材料中会产生非平衡载流子，若光照忽然停止t??后，其中非平衡载流子将衰减为

原来的( A )。

A、1/e

B、1/2

C、0

D、2/e

12、载流子在电场作用下的运动为( A )，由于浓度差引起的运动为( B )。

A、漂移运动

B、扩散运动

C、热运动

13、锗的晶格结构和能带结构分别是( C )。

A、金刚石型和直接禁带型

B、闪锌矿型和直接禁带型

C、金刚石型和间接禁带型

D、闪锌矿型和间接禁带型

14、非简并半导体是指( A )的半导体。

A、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度

B、用费米分布计算载流子浓度

15、当半导体材料处于热平衡时，其电子浓度与空穴浓度的乘积为( B)，并且该乘积和(D)有关，而与( C )无关。

A、变化量;

B、常数;

C、杂质浓度和杂质类型;

D、禁带宽度和温度

半导体物理学试题及答案(二) 一、名词解释(本大题共5题每题4分，共20分)

1、受主能级：通过受主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级。正常情况下，此能级为空穴所占据，这个被受主杂质束缚的空穴的能量状态称为受主能级。

2、直接复合：导带中的电子越过禁带直接跃迁到价带，与价带中的空穴复合，这样的复合过程称为直接复合。

3、空穴：当满带顶附近产生P0个空态时，其余大量电子在外电场作用下所产生的电流，可等效为P0个具有正电荷q和正有效质量mp，速度为v(k)的准经典粒子所产生的电流，这样的准经典粒子称为空穴。

4、过剩载流子：在光注入、电注入、高能辐射注入等条件下，半导体材料中会产生高于热平衡时浓度的电子和空穴，超过热平衡浓度的电子△n=n-n0和空穴△p=p-p0称为过剩载流子。

5、费米能级、化学势

答：费米能级与化学势：费米能级表示等系统处于热平衡状态，也不对外做功的情况下，系统中增加一个电子所引起系统自由能的变化，等于系统的化学势。处于热平衡的系统有统一的化学势。这时的化学势等于系统的费米能级。费米能级和温度、材料的导电类型杂质含量、能级零点选取有关。费米能级标志了电子填充能级水平。费米能级位置越高，说明较多的能量较高的量子态上有电子。随之温度升高，电子占据能量小于费米能级的量子态的几率下降，而电子占据能量大于费米能级的量子态的几率增大。

二、选择题(本大题共5题每题3分，共15分)

1、对于大注入下的直接辐射复合，非平衡载流子的寿

命与(D )

A、平衡载流子浓度成正比

B、非平衡载流子浓度成正比

C、平衡载流子浓度成反比

D、非平衡载流子浓度成反比

2、有3个硅样品，其掺杂情况分别是：

含铝1×10-15cm-3 乙、含硼和磷各1×10-17cm-3 丙、含镓1×10-17cm-3室温下，这些样品的电阻率由高到低的顺序是(C )

A、甲乙丙

B、甲丙乙

C、乙甲丙

D、丙甲乙

3、有效复合中心的能级必靠近( A )

A、禁带中部

B、导带

C、价带

D、费米能级

4、当一种n型半导体的少子寿命由直接辐射复合决定时，其小注入下的少子寿命正比于(C )

A、1/n0

B、1/△n

C、1/p0

D、1/△p

5、以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是( D )

A、Si

B、Ge

C、GaAs

D、GaN

三、填空：(每空2分，共20分)

1)半导体的晶格结构式多种多样的，常见的Ge和Si材料，其原子均通过共价键四面体相互结合，属于金刚石结构;与Ge和Si晶格结构类似，两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成闪锌矿和纤锌矿等

两种晶格结构。

2)如果电子从价带顶跃迁到导带底时波矢k不发生变化，则具有这种能带结构的半导体称为直接禁带半导体，否则称为间接禁带半导体，那么按这种原则分类，GaAs属于直接禁带半导体。

3)半导体载流子在输运过程中，会受到各种散射机构的散射，主要散射机构有晶格振动散射、电离杂质散射、中性杂质散射、位错散射、载流子间的散射和等价能谷间散射。

4)直接复合和通过禁带内的复合中心进行复合。

5) 反向偏置pn结，当电压升高到某值时，反向电流急剧增加，这种现象称为pn结击穿，主要的击穿机理有两种：雪崩击穿和隧道击穿。