半導(dǎo)體物理學(xué)微電子與固體電子學(xué)（半導(dǎo)體材料）專(zhuān)業(yè)研究生考試試題

1、半導(dǎo)體物理學(xué)微電子與固體電子學(xué)（半導(dǎo)體材料）專(zhuān)業(yè)研究生考試試題考試科目：報(bào)考專(zhuān)業(yè)：一、說(shuō)明下列概念或名詞的物理意義（分）、有效質(zhì)量、載流子散時(shí)、狀態(tài)密度、陷阱中心、光電導(dǎo)、空穴、直接復(fù)合與間接復(fù)合、少子壽命、熱載流子、受主雜質(zhì)與施主雜質(zhì)二、簡(jiǎn)述、用能帶論定性地說(shuō)明導(dǎo)體，半導(dǎo)體和絕緣體的導(dǎo)電性（分）、什么是良好的歐姆接觸，實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的基本方法（分）、耿氏振蕩的機(jī)理（）三、已知在電容的iO2層中存在著a正離子和介面固定電荷，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定兩種電荷的面密度（庫(kù)侖厘米）（分）四、有一面積很大的半導(dǎo)體薄片，厚度為w，以穩(wěn)定光源均勻照射兩面，設(shè)光只在表面層內(nèi)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在小注入條件下，P(0

2、)= P1 ; P(W)= P2 。問(wèn)：1片內(nèi)非平衡載流子分布僅與時(shí)間有關(guān)，還是僅與空間位置有關(guān)？或與兩者都有關(guān)？ （4分）2試確定片內(nèi)非平衡載流子的分布？（16分）解釋下列名詞或概念：（20分）1、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)6、布里淵區(qū)2、小注入條件7、本征半導(dǎo)體3、簡(jiǎn)并半導(dǎo)體8、歐姆接觸4、表面勢(shì) 9、平帶電壓5、表面反型層10、表面復(fù)合速度分別化出硅、鍺和砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu)、并指出各自的特點(diǎn)（20分）簡(jiǎn)述半導(dǎo)體中可能的光吸收過(guò)程（20分）畫(huà)出p-n結(jié)能帶圖（零偏、正偏和反偏情況），并簡(jiǎn)述p-n結(jié)勢(shì)壘區(qū)形成的物理過(guò)程（20分）在一維情況下，以p型非均勻摻雜半導(dǎo)體為例，推出愛(ài)因斯坦關(guān)系式（20分）解釋下列名詞

3、或概念：（20分）1、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)6、施主與受主雜質(zhì)2、小注入條件7、本征半導(dǎo)體3、簡(jiǎn)并半導(dǎo)體8、光電導(dǎo)4、表面勢(shì) 9、深能級(jí)雜質(zhì)5、表面反型層10、表面復(fù)合速度畫(huà)出n型半導(dǎo)體MIS結(jié)構(gòu)理想C-V特性曲線(xiàn)，如果絕緣層存在正電荷或者絕緣層-半導(dǎo)體存在界面態(tài)將分別對(duì)曲線(xiàn)有和影響？（20分）簡(jiǎn)述半導(dǎo)體中可能的光吸收過(guò)程（20分）畫(huà)出p-n結(jié)能帶圖（零偏、正偏和反偏情況），并簡(jiǎn)述p-n結(jié)勢(shì)壘區(qū)形成的物理過(guò)程（20分）在一維情況下，以n型非均勻摻雜半導(dǎo)體為例，推出愛(ài)因斯坦關(guān)系式（20分） 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第 1 頁(yè) 共 2 頁(yè) 二 二 年碩士研究生考試試題 考試科目:半導(dǎo)體物理 報(bào)考專(zhuān)業(yè):微電子學(xué)與固體電

4、子學(xué)考試科目代碼： 考生注意：答案務(wù)必寫(xiě)在答題紙上，并標(biāo)明題號(hào)。答在試題上無(wú)效。解釋下列名詞或概念：1重空穴、輕空穴 6. k空間等能面2. 表面態(tài) 7. 熱載流子3. 載流子散射 8. 格波4. 本征半導(dǎo)體 9. 陷阱中心5. 少子壽命 10. 光電導(dǎo)靈敏度簡(jiǎn)述雜質(zhì)在半導(dǎo)體中的作用。簡(jiǎn)述理想p-n結(jié)光生伏特效應(yīng)，畫(huà)出開(kāi)路條件下的能帶圖（12分）；根據(jù)理想光電池電流電壓方程，確定開(kāi)路電壓VOC和短路電流ISC表達(dá)式（8分)，設(shè) p-n結(jié)反向電流為IS，光生電流為IL。以p型硅MOS結(jié)構(gòu)為例，畫(huà)出可能測(cè)得的高頻和低頻C-V特性曲線(xiàn)，說(shuō)明如何確定平帶電壓（10分）；若SiO2層中存在Na+離子，曲

5、線(xiàn)將如何變化？如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其面密度（10分）？表面復(fù)合光照型半導(dǎo)體 第 2 頁(yè) 共 2 頁(yè)五、 如圖所示，有一均勻摻雜的型半導(dǎo)體（非高阻材料），在穩(wěn)定光照下，體內(nèi)均勻地產(chǎn)生非平衡載流子，且滿(mǎn)足小注入條件，產(chǎn)生率為g，半導(dǎo)體內(nèi)部均勻摻有濃度為Nt的金，電子俘獲系數(shù)為rn。僅在一面上存在表面復(fù)合，表面復(fù)合速度為S，載流子的擴(kuò)散系數(shù)為D，試確定非平衡載流子的分布。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第 1 頁(yè) 共 2 頁(yè) 二 三 年碩士研究生考試試題 考試科目:半導(dǎo)體物理 報(bào)考專(zhuān)業(yè):微電子學(xué)與固體電子學(xué)考試科目代碼： 考生注意：答案務(wù)必寫(xiě)在答題紙上，并標(biāo)明題號(hào)。答在試題上無(wú)效。解釋下列名詞或概念（30分）：1有效

6、質(zhì)量 6. 空穴2. 復(fù)合中心 7. 表面復(fù)合速度3. 載流子散射 8. 光生電動(dòng)勢(shì)4. 簡(jiǎn)并半導(dǎo)體 9. 表面態(tài)5. 少子壽命 10. 表面強(qiáng)反型狀態(tài)二、畫(huà)出本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體電阻率隨溫度變化曲線(xiàn)(10分),并解釋其變化規(guī)律(20分)。 三、用能帶論解釋金屬、半導(dǎo)體和絕緣體的導(dǎo)電性（30分）。四、分別畫(huà)出零偏、正偏和反偏情況下，p-n結(jié)能帶圖（15分），并簡(jiǎn)述p-n結(jié)勢(shì)壘區(qū)形成的物理過(guò)程（15分）型半導(dǎo)體 第 2 頁(yè) 共 2 頁(yè)五、如圖所示，半導(dǎo)體光敏電阻上表面受到均勻的頻率為的恒定光照，光功率為Popt(w), 在電阻兩端施加恒定偏壓，光敏電阻內(nèi)載流子的平均漂移速度為vd, 設(shè)表面反射

7、率為R，吸收系數(shù)為，光敏電阻厚度d1/,量子產(chǎn)額為，非平衡載流子壽命為，試求：(1) 光敏電阻中光生載流子的平均產(chǎn)生率g；（8分）(2) 光生電流IP（忽略暗電流）（8分）， 設(shè)IPh為光生載流子被電極收集一次形成的電流，求光電導(dǎo)增益的表達(dá)式（14分）。 第1頁(yè)共1頁(yè)哈爾濱工業(yè)大學(xué)二OO四年碩士研究生考試試題考試科目：半導(dǎo)體物理_ 考試科目代碼： 適用專(zhuān)業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)_考生注意：答案務(wù)必寫(xiě)在答題紙上，并標(biāo)明題號(hào)。答在試題上無(wú)效。題號(hào)一二三四五總 分分?jǐn)?shù)3030303030分解釋下列名詞或概念（30分）：1布里淵區(qū) 6. 高度補(bǔ)償半導(dǎo)體2. 光生伏特效應(yīng) 7. 狀態(tài)密度3. 本征吸收

8、8. 消光系數(shù)4. 間接帶隙式半導(dǎo)體9. 表面復(fù)合率5. 準(zhǔn)費(fèi)密能級(jí) 10. 光電導(dǎo)增益二、分別論述深能級(jí)和淺能級(jí)雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體的影響(30分)。三、在一維情況下，以p型非均勻摻雜半導(dǎo)體為例，推出空穴的愛(ài)因斯坦關(guān)系式（30分）四、畫(huà)出理想p-n結(jié)和硅p-n結(jié)的電流電壓曲線(xiàn)（15分），并根據(jù)曲線(xiàn)的差異簡(jiǎn)述硅p-n結(jié)電流電壓曲線(xiàn)偏離理想p-n結(jié)主要因素（15分）五、以p型硅MOS結(jié)構(gòu)為例，畫(huà)出可能測(cè)得的高頻和低頻C-V特性曲線(xiàn)，說(shuō)明如何確定平帶電壓（15分）；若SiO2層中存在Na+離子，曲線(xiàn)將如何變化？如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其面密度（15分）？ 解釋下列名詞或概念：（30分）1、異質(zhì)結(jié)6、雜質(zhì)電離能2、

9、間接帶隙式半導(dǎo)體7、光電導(dǎo)3、載流子散射8、空穴4、光生電動(dòng)勢(shì) 9、有效質(zhì)量5、施主與受主雜質(zhì)10、少子壽命分別化出硅、鍺和砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu)、并指出各自的特點(diǎn)（30分）試畫(huà)出理想硅p+-n柵控二極管反向電流IR隨柵壓VG的變化曲線(xiàn)，說(shuō)明不同柵壓范圍內(nèi)反向電流IR的構(gòu)成。若SiO2層中存在Na+, 曲線(xiàn)如何變化？若Si-SiO2存在界面態(tài)，曲線(xiàn)將如何變化？（30分）簡(jiǎn)述半導(dǎo)體中可能的光吸收過(guò)程（30分）在一維情況下，以p型非均勻摻雜半導(dǎo)體為例，推出愛(ài)因斯坦關(guān)系式 （30分） 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第 1 頁(yè) 共 1 頁(yè)二六年碩士研究生考試試題（回憶要點(diǎn)）考試科目：半導(dǎo)體物理 報(bào)考專(zhuān)業(yè)：微電子學(xué)與固體電

10、子學(xué)考試科目代碼： 406 考生注意：答案務(wù)必寫(xiě)在答題紙上，并標(biāo)明題號(hào).答在試題上無(wú)效.題號(hào)一二 三四五總分分?jǐn)?shù)3030303030150分解釋下列名詞或概念:狀態(tài)密度 6. 光電導(dǎo)增益直接復(fù)合與間接復(fù)合 7. 準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)受主雜質(zhì)與施主雜質(zhì) 8. 本征吸收熱載流子 9. 光電子發(fā)射效率(內(nèi)部,外部)光電導(dǎo)敏度二分別化出硅、鍺和砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu)、并指出各自的特點(diǎn)三簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的散射機(jī)制。以下p型和mos結(jié)構(gòu)為例,說(shuō)明的能測(cè)得的c-v特性曲線(xiàn),如果有Na+影響又如何?如何測(cè)定平帶電壓以及如何用實(shí)驗(yàn)的方法求出SiO2層中Na+密度。五連續(xù)性方程。（半導(dǎo)體物理劉秉升 課本例題 ）kaoyan huiyi

11、ban07年二簡(jiǎn)述雜質(zhì)在半導(dǎo)體中的作用。三在一維情況下，以p型非均勻摻雜半導(dǎo)體為例，推出愛(ài)因斯坦關(guān)系式。 四簡(jiǎn)述p-n結(jié)激光器原理。07年二簡(jiǎn)述雜質(zhì)在半導(dǎo)體中的作用。三在一維情況下，以p型非均勻摻雜半導(dǎo)體為例，推出愛(ài)因斯坦關(guān)系式。 四簡(jiǎn)述p-n結(jié)激光器原理。97年1.解釋下列名詞或概念：（20分）施主和受主雜質(zhì)半導(dǎo)體功函數(shù)歐姆接觸光電導(dǎo)增益少子壽命非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體格波準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)深能級(jí)雜質(zhì)表面復(fù)合速度簡(jiǎn)述半導(dǎo)體中載流子的主要散射機(jī)構(gòu)（20分）畫(huà)出n型半導(dǎo)體MOS結(jié)構(gòu)可能測(cè)出的C-V特性曲線(xiàn)，如果SiO2中存在Na+離子曲線(xiàn)將如何變化？如何測(cè)出其面密度？說(shuō)明如何測(cè)出襯底濃度？（20分）簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的光生

12、伏特效應(yīng)，利用理想光電池電流-電壓方程確定開(kāi)路電壓VOC和短路電流ISC（20分）有一面積很大的半導(dǎo)體薄片，厚度為w，以穩(wěn)定光源均勻照射兩面，設(shè)光只在表面層內(nèi)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在消注入條件下，P(0)= P1 ; P(W)= P2 。問(wèn)：片內(nèi)非平衡載流子分布僅與時(shí)間有關(guān)，還是僅與空間位置有關(guān)？或與兩者都有關(guān)？ （5分）試確定片內(nèi)非平衡載流子的分布？（15分）98年1.說(shuō)明下列名詞或概念：（20分）狀態(tài)密度（6）表面態(tài)復(fù)合中心（7）半導(dǎo)體功函數(shù)施主與受主雜質(zhì)（8）熱載流子簡(jiǎn)并半導(dǎo)體（9）直接和間接帶隙式半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié) （10）準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)2畫(huà)出零偏、正偏和反偏下，p-n結(jié)的能帶圖。（10分）3如圖所示，有一均勻摻雜的n型半導(dǎo)體，在穩(wěn)定光照下，體內(nèi)均勻地產(chǎn)生非平衡載流子，產(chǎn)生率為gP，壽命為P,僅在一面上存在表面復(fù)合，表面復(fù)合速度為SP，載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度為L(zhǎng)P，試確定非平衡載流子分布。（20分）4試畫(huà)出理想硅p+-n柵控二極管反向電流IR隨柵壓VG的變化曲線(xiàn)，說(shuō)明不同柵壓范圍內(nèi)反向電流IR的構(gòu)成。若SiO2層中存在Na+, 曲線(xiàn)如何變化？若Si-SiO2存在界面態(tài)，曲線(xiàn)將如何變化？ （20分）5如圖所示，半導(dǎo)體光敏電阻上表面受到均勻的頻率為的恒定光照，光