華工半導(dǎo)體物理試卷綜合

1、一、選擇填空（10分，每題2分）本征半導(dǎo)體是指的半導(dǎo)體。不含雜質(zhì)與缺陷電子密度與空穴密度相等電阻率最高電子密度與本征載流子密度相等砷化鎵的導(dǎo)帶極值位于布里淵區(qū)。中心方向近邊界處方向近邊界處方向近邊界處公式卩=qT/m*中的T是載流子的。渡越時(shí)間壽命平均自由時(shí)間擴(kuò)散系數(shù)半導(dǎo)體中載流子擴(kuò)散系數(shù)的大小決定于其中的。復(fù)合機(jī)構(gòu)散射機(jī)構(gòu)能帶機(jī)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)在光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中，硅（Si）材料一般不如砷化鎵（GaAs）量子效率高，因其。禁帶較窄禁帶是間接躍遷型禁帶較寬禁帶是直接躍遷型1.電子在晶體中的共有化運(yùn)動(dòng)指的是。電子在晶體中各點(diǎn)出現(xiàn)的幾率相同電子在晶體元胞中各點(diǎn)出現(xiàn)的幾率相同電子在晶體各元胞對(duì)應(yīng)點(diǎn)出現(xiàn)的幾率相

2、同D.電子在晶體各元胞對(duì)應(yīng)點(diǎn)有相同位相3.若某半導(dǎo)體導(dǎo)帶中發(fā)現(xiàn)電子的幾率為零，則該半導(dǎo)體必定。不含施主雜質(zhì)不含受主雜質(zhì)不含任何雜質(zhì)處于絕對(duì)零度5.重空穴指的是。質(zhì)量較大的原子組成的半導(dǎo)體中的空穴B價(jià)帶頂附近曲率較大的等能面上的空穴C價(jià)帶頂附近曲率較小的等能面上的空穴自旋一軌道耦合分裂出來(lái)的能帶上的空穴在進(jìn)入太空的空間實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)的砷化鎵通常具有很高的載流子遷移率，這是因?yàn)榈木壒?。無(wú)雜質(zhì)污染受較強(qiáng)宇宙射線(xiàn)照射晶體生長(zhǎng)完整性好化學(xué)配比合理10.下列情況下，室溫下功函數(shù)最大者為含硼lX10i5/cm3的硅含磷lX10i6/cm3的硅含硼lX10i5/cm3，含磷lX10i6/cm3的硅純凈硅二、解釋

3、下列概念（10分，每題2分）1、空穴2、非平衡載流子3、費(fèi)米能級(jí)4、遷移率5、霍耳效應(yīng)2、淺能級(jí)雜質(zhì)3、聲子4、遷移率5、光電導(dǎo)三、回答問(wèn)題(共20分，每題10分)1、由同一種元素的原子組成的二維晶體，如圖所示。畫(huà)出布拉菲格子；畫(huà)出兩種不同形式的原胞，并指出每個(gè)原胞中含的原子數(shù)。2、畫(huà)出半導(dǎo)體Si的能帶結(jié)構(gòu)示意圖，并簡(jiǎn)述其晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。三、回答問(wèn)題(共20分，每題10分)1、由三種元素的原子組成的二維晶體，如圖所示。畫(huà)出布拉菲格子。畫(huà)出兩種不同形式的原胞，并指出每個(gè)原胞中含的原子數(shù)。2、畫(huà)出半導(dǎo)體GaAs的晶體結(jié)構(gòu)示意圖，并簡(jiǎn)述其能帶結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。0X四、證明題（20分）試用一維非均勻摻雜（摻

4、雜濃度隨x的增加而下降），非簡(jiǎn)并p型半導(dǎo)體模型導(dǎo)出愛(ài)因斯坦關(guān)系式：DkTP=0卩q五、計(jì)算題（20分）用適當(dāng)頻率的光照射摻雜濃度N=1.0X10i5/cm3的n型Si片，在晶片中均勻產(chǎn)生非平衡載流子，產(chǎn)生率G=5X10i9/cm3s,空穴壽命T=1s,設(shè)無(wú)表面復(fù)合，求：（1）光照開(kāi)始后：非平衡空穴濃度隨時(shí)間t變化的規(guī)律；（2）光照達(dá)到穩(wěn)定態(tài)后，晶片中非平衡載流子濃度和導(dǎo)電率。（室溫時(shí)，硅的電子和空穴遷移率卩=1350cm2/（Vs）,卩=500cm2/（Vs）nP四、計(jì)算題（20分）證明當(dāng)卩工卩，且載流子濃度np時(shí)，半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率最小，并求b的表達(dá)式。min五、計(jì)算題（20分）光照如圖所示

5、n型半導(dǎo)體樣品，假設(shè)光被均勻吸收，電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生率為G（小注入），試在下列兩種情況下分別求出穩(wěn)態(tài)的非平衡空穴濃度分布。（1）不考慮表面復(fù)合；（2）在x=0的表面的表面復(fù)合速度為S。六、計(jì)算題（20分）由金屬-SiO-P型硅組成得MOS結(jié)構(gòu)，當(dāng)外加電壓使半導(dǎo)體表面少數(shù)載流子濃度n與內(nèi)部多數(shù)載流子濃度p相等時(shí)作為臨界強(qiáng)反型條件。（1）試證明臨界強(qiáng)反型時(shí)，半導(dǎo)體表面勢(shì)c2kTN甘亠E-EV=2V=0Ina，其中V=ifsBqnBqi（2）畫(huà)出臨界強(qiáng)反型時(shí)半導(dǎo)體的能帶圖，標(biāo)明相關(guān)符號(hào)，并把反型、耗盡、中性區(qū)各部分用豎線(xiàn)分開(kāi)，用文字指明。六、計(jì)算題(20分)試說(shuō)明在室溫下，某半導(dǎo)體的電子濃度n二nJ匕，時(shí)，其電導(dǎo)率a為最n小值。式中n是本征載流子濃度，卩、卩分別為電子和空穴的遷移率。試求上