東南大學(xué)半導(dǎo)體物理考試試卷3

東南大學(xué)考試卷（卷）課程名稱(chēng) 半導(dǎo)體物理 考試學(xué)期得分適用專(zhuān)業(yè) 電子科學(xué) 考試形式 閉卷 考試時(shí)間長(zhǎng)度120分鐘一、填空（每空1分，共27分）純凈半導(dǎo)體Si中摻m族元素的雜質(zhì)，當(dāng)雜質(zhì)電離時(shí)從Si中奪取電壬 ，在si晶體的共價(jià)鍵中產(chǎn)生了一個(gè)空穴，這種雜質(zhì)稱(chēng)受主 雜質(zhì)；相應(yīng)的半導(dǎo)體稱(chēng)p型半導(dǎo)體。當(dāng)半導(dǎo)體中載流子濃度存在濃度梯度時(shí)，載流子將做運(yùn)動(dòng)；半導(dǎo)體存在電勢(shì)差時(shí)，載TOC\o"1-5"\h\z流子將做運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度正比于，比例系數(shù)稱(chēng)為 。np>n（增大、減小、不變？）。p-n結(jié)電容包括電容和電容，在反向偏壓下，電容起主要作用。二、名詞解釋?zhuān)款}4分，共20分） 愛(ài)因斯坦關(guān)系（增大、減小、不變？）。p-n結(jié)電容包括電容和電容，在反向偏壓下，電容起主要作用。二、名詞解釋?zhuān)款}4分，共20分） 愛(ài)因斯坦關(guān)系 擴(kuò)散長(zhǎng)度與牽引長(zhǎng)度 熱載流子ip。這時(shí)半導(dǎo)體中載流子存在凈復(fù)合還是凈產(chǎn)生？。半導(dǎo)體中淺能級(jí)雜質(zhì)的主要作用是 增強(qiáng)載流子的濃度 ；深能級(jí)雜質(zhì)所起的主要作用 增強(qiáng)載流子的復(fù)合 。5.非平衡載流子通過(guò)而消失，叫做壽命T，壽命T與在中的位置密切相關(guān)，當(dāng)壽命T趨向最小。半導(dǎo)體中的載流子主要受到兩種散射，它們分別和。前者在 下起主要作用，后者在 下起主要作用。半導(dǎo)體中摻雜濃度很高時(shí)，雜質(zhì)電離育（增大、減小、不變？），禁帶寬度

準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)非平衡載流子壽命三、簡(jiǎn)要回答(共28分)什么是直接復(fù)合？什么是間接復(fù)合？試述它們?cè)诎雽?dǎo)體器件中的作用。2何謂非簡(jiǎn)并化半導(dǎo)體？何謂簡(jiǎn)并化半導(dǎo)體?3.下圖分別是半導(dǎo)體材料Si、Ge、GaAs的能帶結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)指出圖a、圖b、圖c分別對(duì)應(yīng)何種材料，您判斷的依據(jù)是什么？在三幅圖中，價(jià)帶對(duì)于同一個(gè)K,E(K)可以有兩個(gè)值，表明對(duì)應(yīng)兩種有效質(zhì)量不同的空穴，即重空穴和輕空穴。試指出曲線1、2分別對(duì)應(yīng)哪種空穴，依據(jù)是什么？4.當(dāng)GaAs樣品兩端加電壓時(shí)，樣品內(nèi)部便產(chǎn)生電場(chǎng)E。電子的平均漂移速度vd隨電場(chǎng)的變化關(guān)系如下圖所示，請(qǐng)解釋之。

四、計(jì)算（共25分）1.（8分）早期鍺硅等半導(dǎo)體材料常利用測(cè)其電阻率的辦法來(lái)估計(jì)純度，若測(cè)得室溫下電阻率為10。?cm,試估計(jì)N型鍺的純度，并討論其局限性。（300K較純鍺樣品的電子遷移率H=3900cm2V-ist,鍺原子密度d=4.42x1022cm-3,電量e=1.6x10-i9A.s）。（9分）一個(gè)半導(dǎo)體棒，光照前處于熱平衡態(tài)，光照后處于穩(wěn)定態(tài)的條件，分別由下圖給出的能帶圖來(lái)描述。設(shè)室溫（300K）時(shí)的本征載流子濃度n,=1010cm-3，試根據(jù)已知的數(shù)據(jù)確定：（1） 熱平衡態(tài)的電子和空穴濃度n0和p0；（2） 穩(wěn)定態(tài)的空穴濃度p；° °（3） 當(dāng)棒被光照射時(shí)，“小注入”條件成立嗎？試說(shuō)明理由。 （8分）如圖所示，一個(gè)很長(zhǎng)的摻雜均勻的n型半導(dǎo)體樣品，其中心附近長(zhǎng)度為 （8分）如圖所示，一個(gè)很長(zhǎng)的摻雜均勻的n型半導(dǎo)體樣品，其中心附近長(zhǎng)度為2a的范圍內(nèi)被一穩(wěn)定光照射，假定光均勻的穿透樣品，電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生率為G?！狤cEc Er11F「一職與n.—E1f A——E17E