清華大學(xué)微電子半導(dǎo)體物理期末考題 鄧寧

1、發(fā)信人: blackeye (黑眼), 信區(qū): Pretest標(biāo)  題: 半導(dǎo)體期末題發(fā)信站: FreeE&E (Fri Jul  2 10:05:20 1999), 轉(zhuǎn)信1.名詞解釋  平帶電壓；  光生伏特效應(yīng)；  電子阻擋層。2.C-V曲線  1）解釋理想情況的；  2）算有功函數(shù)差和SI02電荷的平帶電壓；  3

2、）解釋有界面態(tài)的C-V曲線。3.畫異質(zhì)結(jié)能帶圖，求出Vd和勢(shì)壘的高度。4.解釋本征吸收限；  解釋直接躍遷吸收，間接躍遷吸收；  解釋本征吸收限和溫度的關(guān)系；  解釋為什么在一定的能量吸收系數(shù)陡峭上升。發(fā)信人: thirteen (餓紅坦克), 信區(qū): Pretest標(biāo)  題: 田奶奶2005年1月12日考題半導(dǎo)體發(fā)信站: 自由空間 (Wed Jan 12 17:32:53 2005), 站內(nèi)A卷

3、一。選擇題1。摻有磷的硅晶體中再摻入硼，電導(dǎo)率的變化如何（變大，變小，不變）2。溫度升高，pn結(jié)反向電流的變化（大，小，不變）3。光照n型肖特基結(jié)，半導(dǎo)體一側(cè)勢(shì)壘高度變化（大，小，不變），金屬一側(cè)的勢(shì)壘高度的變化（大，小，不變）4。兩種半導(dǎo)體除摻雜濃度不同Nd1>Nd2，其他都相同，求時(shí)間常數(shù)的關(guān)系（>.<,相等）5。pn結(jié)通正向小電流時(shí)，計(jì)算值比實(shí)驗(yàn)值小，求在分析的時(shí)候忽略了什么（勢(shì)壘區(qū)的復(fù)合電流，產(chǎn)生電流）6。硅電子受光子激發(fā)，發(fā)生本征躍遷，下列那種說(shuō)法錯(cuò)誤（能量相等，波矢變，波矢不變）7。功函數(shù)為Wm的金屬與Ws的半導(dǎo)體，Wm>Ws，將形成（電子阻擋層，電子反阻擋

4、層，空穴阻擋層，空穴反阻擋層）8?？昭ㄅc價(jià)帶頂空態(tài)電子的速度（不同，相同），波失（不同，相同）二。簡(jiǎn)答題1。溫度不同，吸收限不同的原因。300k時(shí)Ge在0.8eV處吸收系數(shù)陡峭上升，原因是什么（見書中P280的圖10.7）2。Ge和Si的散射機(jī)構(gòu)是什么？溫度升高，分別怎樣變化3。準(zhǔn)熱平衡以及準(zhǔn)費(fèi)米能的含義三。Ge,Si的異質(zhì)pn結(jié)，Ge為p型，Si為n型       已知兩者的功函數(shù)，禁帶寬度，X，以及Ef-Ev,Ed-Ef       請(qǐng)畫出能帶圖。四。

5、單一受主的p型半導(dǎo)體，試推導(dǎo)：在低溫弱電離情況下，dEf/dT的表達(dá)式五。n型半導(dǎo)體，失主濃度滿足以下關(guān)系Nd=No*exp(-x/L)    求： 1.內(nèi)建電場(chǎng)表達(dá)式         2.求電位以及能帶圖         3.證明愛因斯坦關(guān)系六。雜質(zhì)補(bǔ)償型半導(dǎo)體Si,Na=1015/cm3,Ef與Ed重合，平衡載流子n0=5*1015/cm-3，gd=2,ni=1.

6、5*1010/cm-3，求：        1.平衡時(shí)少子的濃度        2.Si中的施主雜質(zhì)濃度Nd        3.電離雜質(zhì)和中性雜質(zhì)的濃度七。    -   /         

7、0; /             /      /  光照     /             /      /  &#

8、160;        /             /-  x<0       x=0     x>0p型半導(dǎo)體，光照在體內(nèi)均勻吸收，產(chǎn)生率為G, 求n(x)發(fā)信人: smallsheep (小羊),

9、0;信區(qū): Pretest標(biāo)  題: 田立林半導(dǎo)體物理 2004.1.12發(fā)信站: 自由空間 (Wed Jan 12 17:24:45 2005), 站內(nèi)奶奶這次還算厚道呵呵。簡(jiǎn)答題：1.解釋那個(gè)“肩形”圖，為什么300K比77K本征吸收限低，為什么會(huì)有陡峭上升的那段。2.Ge Si中的主要散射結(jié)構(gòu)，他們的散射幾率隨溫度怎么變3.什么是準(zhǔn)熱平衡，什么是準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)。計(jì)算：1.推導(dǎo)出底低溫弱電離時(shí)。只含一種受主的P型Si中EF隨溫度的變化率。2.ND=N0exp(-x/

10、a),求出電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)分部，并做圖，最后證明愛因斯坦關(guān)系。3.4.跟作業(yè)類似。不說(shuō)啦。天空題其它人補(bǔ)充吧。嗚.發(fā)信人: gshh (我不是牛人), 信區(qū): Pretest標(biāo)  題: 1字班半導(dǎo)體（微）期末試題（部分）發(fā)信站: 自由空間 (2004年01月03日10:31:17 星期六), 站內(nèi)信件一。簡(jiǎn)要說(shuō)明pn結(jié)勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容；簡(jiǎn)并半導(dǎo)體和非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)二。填空（不全）1。Si中兩種主要散射機(jī)構(gòu)_和_，前者遷移率隨溫度升高而_，后者遷移率隨溫度升高而_。2。補(bǔ)償p型S

11、i，電中性條件。低溫弱電離_，強(qiáng)電離_，本征區(qū)_3。兩個(gè)n型半導(dǎo)體形成同型異質(zhì)結(jié)，Ega<Egb,a>b,Wa>Wb,平衡時(shí)，Ec=_,Ev=_,Vd=_，畫出能帶圖。4。半導(dǎo)體中的光吸收類型有_,_,_,_,_三。書上5。7題四。畫n型MOS C-V特性曲線1。理想情況，標(biāo)出平帶電容2?？紤]功函數(shù)，Wm>Ws3?？紤]二氧化硅層中的正電荷4?？紤]界面態(tài)5。已知Wm=4.6eV,Ws=4.3ev,Qi=1012/cm2， Ci=10-7F/cm2,q=1.6*10-19C,   求平帶電壓發(fā)信人: gshh

12、60;(我不是牛人), 信區(qū): Pretest標(biāo)  題: Re: 1字班半導(dǎo)體（微）期末試題（部分）發(fā)信站: 自由空間 (2004年01月03日12:40:40 星期六), 站內(nèi)信件五。MIS能帶圖(畫的不好，見笑了)，給出Ea,Eb,Ec-Ef,Ec-Ei的能量值，   其中半導(dǎo)體為GaAs，給了KB*T,ni             

13、   _                 |                 | |  _         &

14、#160;     Ea  |  |_Eb                | |  |                 |  |&

15、#160;'-Ec     Efm-|  |-Ef                    |  |                 

16、   |  | '-Ei                   |  |                    | 

17、; |                    |  | '-Ev     -|-|->                 

18、60;    0   dsc                     x1。定性畫出半導(dǎo)體部分的電勢(shì)，以體內(nèi)為電勢(shì)零點(diǎn)2。定性畫出半導(dǎo)體部分的電場(chǎng)下面為選擇題3。半導(dǎo)體是否處于熱平衡狀態(tài)4。GaAs摻雜濃度5。半導(dǎo)體所處狀態(tài)：積累，平帶，耗盡，反型6。外加?xùn)艍篤g7。功函數(shù)差Vms8。平帶電壓發(fā)信人: Ifi

19、sham (阿福), 信區(qū): Pretest標(biāo)  題: 半導(dǎo)體物理微簡(jiǎn)答題（2003-1）發(fā)信站: 自由空間 (2003年01月12日10:43:50 星期天), 站內(nèi)信件1.什么是施主雜質(zhì)？2.什么是受主雜質(zhì)？3.什么是電中性雜志，它的作用？4.缺陷對(duì)半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響。單極性半導(dǎo)體CdS中有S2-空位。問(wèn)他是什么導(dǎo)電類型？如何解釋?5.深能級(jí)雜質(zhì)的作用？發(fā)信人: Pretest (我是匿名天使), 信區(qū): Pretest標(biāo)  題:&

20、#160;Re: 半導(dǎo)體物理-IM發(fā)信站: 自由空間 (2002年01月10日14:15:50 星期四), 站內(nèi)信件              2002年1月10日半導(dǎo)體物理考題（A卷）(微)*一、選擇（15分）1、下列那種情況下有載流子的凈產(chǎn)生？A）在平衡PN結(jié)的勢(shì)壘區(qū)中B）在正向PN結(jié)的勢(shì)壘區(qū)中C）在反向PN結(jié)的勢(shì)壘區(qū)中D）在正向PN結(jié)的擴(kuò)散區(qū)中E）在反向PN結(jié)的擴(kuò)散區(qū)中2、溫度升高，電離雜質(zhì)散射決定的

21、遷移率將_。A）增大  B）減小  C）不變  D）不確定3、反向偏壓增大時(shí)，PN結(jié)勢(shì)電容將_。A）增大  B）減小  C）不變  D）不確定4、耗盡層近似是指_。A）n0 p0 B）n=0 p0 C）n0 p=0 D）n=0 p=0二、任選3題作簡(jiǎn)要回答（15分）1、什么是非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體？什么是簡(jiǎn)并半導(dǎo)體？2、過(guò)剩載流子壽命的含義。3、通過(guò)霍爾系數(shù)的測(cè)量能夠測(cè)定哪些半導(dǎo)體材料系數(shù)？4、擴(kuò)散長(zhǎng)度的物理意義。三

22、、證明熱平衡PN結(jié)費(fèi)米能級(jí)處處相等。（15分）提示：流過(guò)熱平衡PN結(jié)x處的電子電流密度和空穴電流密度均為零。四、圖是室溫下半導(dǎo)體硅樣品的能帶圖。（20分）1）定性畫出半導(dǎo)體中電勢(shì)隨x的變化。2）定性畫出半導(dǎo)體中電場(chǎng)隨x的變化。3）定性畫出半導(dǎo)體中載流子濃度隨x的變化。              _             /&#

23、160;           _/                            ,-,  _ Ec_l_l_ Ef-' _ i

24、60;            /             '- Ei_/                     

25、0;                    _ Ec - x           A B           C  D五

26、、（20分）光照一n型Si樣品，在體內(nèi)均勻產(chǎn)生過(guò)剩載流子。電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生率為1018/cm3·s,設(shè)樣品的壽命為1s，表面（光照面）的復(fù)合速度為200cm/s。1）求過(guò)剩少子的分布p(x)；2）單位時(shí)間單位面積在表面復(fù)合的空穴數(shù)。（設(shè)樣品的厚度>>載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度，kT=0.026ev，空穴遷移率p=500cm2/V·s）六、(15分)Au在Si中存在一個(gè)施主能級(jí)ED和一個(gè)受主能級(jí)EA，ED位于禁帶下半部，ED-EA=0.35ev，EA位于禁帶上半部，EC-EA=0.54ev，現(xiàn)有一摻Au的強(qiáng)n型Si，施主濃度ND=1017/cm3，Au的濃度NAu=1014

27、/cm3。1）求室溫費(fèi)米能級(jí)位置；2）光照射該樣品并被體內(nèi)均勻吸收。電子-空穴對(duì)產(chǎn)生率G=1022/cm3，   計(jì)算準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)位置。已知：室溫：kT=0.026ev,Nc=2.9*1019/cm3,Nv=1.06*1019/cm3；載流子熱運(yùn)動(dòng)速度Vn=Vp=107 cm/s；Si中Au的俘獲截面n 0=5*10(-16) cm2,                p 

28、;-=10*10(-16) cm2,                n +=35*10(-16) cm2,                p 0=1*10(-16) cm2；本征載流子濃度ni=1.5*1010/cm3；=r/v,n0=1/(rn·Nr),p0=1/(rp·Nr)。發(fā)信人: m