微電子研究所研究生入學(xué)考試試題

北京理工大學(xué)

碩士研究生入學(xué)考試試題集

謝君堂編

信息與電子學(xué)院

2009-6-30

北京理工大學(xué)總號(hào)：032

(原北京工業(yè)學(xué)院)分號(hào)：05----06

一九九九年研究生入學(xué)考試

_________________________半導(dǎo)體物理學(xué)______________試題

請(qǐng)統(tǒng)考考生答(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(10)(12)十題;

請(qǐng)單獨(dú)考生答(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(11)(13)十題。

(1)(12分)解釋下列名詞：

a.直接躍遷與間接躍遷；

b.直接復(fù)合與間接復(fù)合；

c.費(fèi)米能級(jí)與準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)

(2)(12分)說(shuō)明以下幾種效應(yīng)及其物理機(jī)制，并說(shuō)出其可能的

應(yīng)用：

a.霍耳效應(yīng)；

b.光生伏特效應(yīng)；

c.壓阻效應(yīng)。

(3)(8分)請(qǐng)按照你的看法，寫出半導(dǎo)體能帶的主要特征是什

么？

(4)(8分)請(qǐng)你根據(jù)對(duì)載流子產(chǎn)生與復(fù)合過(guò)程的分析，得出在

熱平衡條件下，兩種載流子濃度的乘積加p。等于恒量(不需要通過(guò)

對(duì)載流子濃度的掰)。

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北京理工大學(xué)總號(hào)：032

（原北京工業(yè)學(xué)院）分號(hào)：05------06

一九九九年研究生入學(xué)考試

_________________________半導(dǎo)體物理學(xué)______________試題

（5）（9分）什么是P-N結(jié)的雪崩擊穿現(xiàn)象，請(qǐng)說(shuō)明形成擊穿的

物理機(jī)制

（6）（9分）請(qǐng)畫出以N型半導(dǎo)體為襯底的MIS結(jié)構(gòu)，在不同柵

壓下的表面能帶的形狀與電荷的分布，同時(shí)給予

簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

（7）（10分）推導(dǎo)出P-N結(jié)的接觸電勢(shì)差的表示式。

（8）（10分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)使用半導(dǎo)體的利用太陽(yáng)能致冷的電器,

要求畫出原理圖，不要求設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

（9）（10分）請(qǐng)利用溫差電效應(yīng)和帕爾貼效應(yīng)構(gòu)想一個(gè)既可加

溫又可致冷的電器.

（10）（10分）如果給你一塊半導(dǎo)體樣品，請(qǐng)你判斷其導(dǎo)電類型，

你采用什么辦法？請(qǐng)說(shuō)明你采用的方法的原理和實(shí)驗(yàn)的具體做法。

（11）（10分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明如何利用光電導(dǎo)的衰減測(cè)量少子的壽

命（要求說(shuō)明原理、儀器和測(cè)量方法）

（12）（12分）室溫條件下考慮一個(gè)N型錯(cuò)樣品，施主濃度

N。=10"c772"樣品截面積為］0"〃2一，長(zhǎng)為151，電子和空穴的壽

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北京理工大學(xué)總號(hào)：032

（原北京工業(yè)學(xué)院）分號(hào)：05-----06

一九九九年研究生入學(xué)考試

___________________________半導(dǎo)體物理學(xué)_______________試題

命均為lOOps。假定樣品被光照射，且光被均勻地吸收，電子一空穴

對(duì)產(chǎn)生率為g^IQ）/cm*s?已知室溫下見(jiàn)=2.3xio"cW’'

〃=3900（jffi/v?s,〃=MOcTzf/vs，q=1.6x]0'9c計(jì)算該半導(dǎo)體

樣品有光照時(shí)的電阻率和電阻。

（13）（12分）考慮室溫下的兩個(gè)硅樣品，分別摻入濃度為Ni

和刈的硼雜質(zhì)。已知室溫下硅的本征載流子濃度為幾，而且有Ni>

N2>>n.問(wèn)：

a.哪個(gè)樣口的少子濃度低？

b.哪個(gè)樣品的費(fèi)米能級(jí)EF離價(jià)帶頂近？

c.如果再摻入少量的磷（設(shè)磷的濃度為治，且N3V砧），兩樣

品的費(fèi)米能級(jí)石尸又如何變化？

以上問(wèn)題均應(yīng)通過(guò)公式計(jì)算得出結(jié)論。

北京理工大學(xué)2000年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：科目名稱：分號(hào)：

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

請(qǐng)統(tǒng)考考生答：一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十二題。

請(qǐng)單獨(dú)考試考生答：一、二、三、四、五、六、七、八、九題；十、

十一題中任選一題；十二、十三題中任選一題。

一.解釋名詞（共16分，每小題4分）

1.載流子陷阱

2.PN結(jié)的熱電擊穿

3.歐姆接觸

4.同型異質(zhì)結(jié)與反型異質(zhì)結(jié)

二.（8分）金屬一半導(dǎo)體接觸能否實(shí)現(xiàn)少子注入，為什么？

三.（8分）光電導(dǎo)效應(yīng)的增強(qiáng)常用光電導(dǎo)增益因子來(lái)表示。如光敏

電阻外加電壓為V,電子遷移率為以“，電極間距離為/,請(qǐng)據(jù)

此導(dǎo)出光電導(dǎo)增益因子的表達(dá)式。

四.（8分）半導(dǎo)體中載流子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中為什么會(huì)遭到散射？半導(dǎo)

體中的主要散射機(jī)構(gòu)有哪些？

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北京理工大學(xué)2000年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：科目名稱：分號(hào)：

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

五.（8分）為了縮短半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子壽命，可以采用哪些手

段？簡(jiǎn)要說(shuō)明采用這些手段的原因。

六.（8分）為了降低PN結(jié)的勢(shì)壘電容，可以采用哪些手段？簡(jiǎn)要

說(shuō)明采用這些手段的原因。

七.（8分）肖特基二極管不同于PN結(jié)二極管的主要特點(diǎn)是什么？

八.（8分）以N型硅為例，說(shuō)明強(qiáng)電離時(shí)半導(dǎo)體中的雜質(zhì)電離程度

與哪些因素有關(guān)？

九.（8分）畫出典型的N型半導(dǎo)體MIS結(jié)構(gòu)的C-V特性曲線，

并簡(jiǎn)要說(shuō)明。

十.（10分）對(duì)一個(gè)沒(méi)有任何標(biāo)識(shí)的二極管，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷其

中的PN結(jié)是冶金結(jié)還是擴(kuò)散結(jié)。（方法任選，要求對(duì)所選用的

方法做出具體的說(shuō)明，即方法的依據(jù)，所用的儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)步

驟）

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北京理工大學(xué)2000年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：科目名稱：分號(hào)：

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

十一.（10分）如何利用PN結(jié)來(lái)測(cè)量溫度？請(qǐng)?jiān)O(shè)想一種方案。

十二.（10分）證明：在一定的簡(jiǎn)化條件下，PN結(jié)的勢(shì)壘區(qū)復(fù)合

電流Jr可表示為

小好exp

其中，XD為勢(shì)壘區(qū)寬度，T為載流子壽命。

十三.（1。分）證明：PN結(jié)單位面積上的微分?jǐn)U散電容為

/np0L?+p?（）LP（qv_

"鼠[kJ）

其中，Ln與Lp分別為電子與空穴的擴(kuò)散長(zhǎng)度。

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北京理工大學(xué)2001年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：4B科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)分號(hào)：05——03

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

—.解釋名詞（共12分，每小題3分）

1.有效質(zhì)量2.準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)3.狀態(tài)密度4.載流子遷移率

二.回答問(wèn)題（共32分，每小題4分）

1.絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？

2.輻射復(fù)合、非輻射復(fù)合、俄歇復(fù)合有何區(qū)別？

3.直接躍遷與間接躍遷的區(qū)別？

4.P-N結(jié)的擊穿有幾種？請(qǐng)分別說(shuō)明它們的機(jī)制。

5.P-N結(jié)的電容效應(yīng)有幾種？解釋它們的物理成因。

6.什么是簡(jiǎn)并半導(dǎo)體？在什么情況下發(fā)生簡(jiǎn)并化？

7.半導(dǎo)體的載流子運(yùn)動(dòng)有幾種方式？如何定量描述它們？

8.載流子濃度隨溫度的增加是增大還是減少？為什么？

三.寫出下面列出的常用公式，并寫出所用符號(hào)代表的物理意義。（共

10分，每小題2分）

1.熱平衡狀態(tài)下，半導(dǎo)體中兩種載流子的乘積。

2.非平衡載流子濃度隨時(shí)間的衰減公式。

3.P-N結(jié)的I-V關(guān)系。

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北京理工大學(xué)2001年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：4B科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)分號(hào)：05——03

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

4.一種載流子的霍耳系數(shù)。

5.半導(dǎo)體電導(dǎo)率的一般表達(dá)式。

四.選擇題（共6分，每小題2分）

1.室溫下，硅中本征載流子濃度的數(shù)量級(jí)大致是（）

A-10cmB-10°cmc-1O2°cm

2.在硅中，電子漂移速度的上限為（）

A.6x1Q6czn/sB.1Q7<??I/SC.]0'c〃?/s

3.在硅中，硼雜質(zhì)的電離能大致是（）.

A.0.45evB.0.045evC.4.5evD.45ev

五.（8分）已知：硅半導(dǎo)體材料中施主雜質(zhì)濃度為I。％771T

求：1.在T=300K時(shí)EF的位置.

2.當(dāng)施主雜質(zhì)電離能為0.05ev,T=300K時(shí)，施主能級(jí)

上的濃度。

六.（6分）室溫下，N型硅中摻入的施主雜質(zhì)濃度N0=10'6c機(jī)、

在光的照射下產(chǎn)生了非平衡載流子，其濃度為△!!=△

P=10'cm30

求此情況下，電子與空穴的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的位置，并與沒(méi)有光照時(shí)

的費(fèi)米能級(jí)比較。

七.（6分）摻雜濃度為107"的硅半導(dǎo)體中，少子壽命為

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北京理工大學(xué)2001年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：4B科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)分號(hào)：05——03

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

10x106機(jī)當(dāng)中由于電場(chǎng)的抽取作用（如在反向偏壓下PN結(jié)附近的

空間電荷區(qū)中）少子被全部清除，求此情況下電子空穴對(duì)的產(chǎn)生率。

八.（8分）一硅樣品，摻入的硼濃度為9xio,4cm^同時(shí)摻入的

碑濃度為14xlo'cTn'。

1.在室溫下此樣品是N型還是P型？

2.當(dāng)T=300K時(shí)的多子及少子濃度？

3.當(dāng)溫度升高到600K時(shí)，此半導(dǎo)體樣品是N型還是P型？

,43

九.（6分）設(shè)P型硅受主濃度N,\=5x10cm,氧化層厚度

di=1500A,柵極金屬為鋁的MOS結(jié)構(gòu)，氧化層中的正電荷密度

g=^xio12cm2?已知鋁硅的接觸勢(shì)差丫幅=-0.8伏，真空

介電常數(shù)仇=8.85x10”尸/血，二氧化硅介電常數(shù)￡,0=3.8。求平

帶電壓。

十.（6分）根據(jù)p-N結(jié)反向擴(kuò)散電流密度公式

2

一qDpm

JRD~U^

指出在Ge、Si兩種材料構(gòu)成的p-N結(jié)的反向電流中勢(shì)壘區(qū)

產(chǎn)生電流與反向擴(kuò)散電流哪個(gè)占主要地位？

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北京理工大學(xué)2002年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：413科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)分號(hào)：05——03

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

r（15分）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

1.費(fèi)米分布函數(shù)的表示式是什么？

2.T=0K及T〉0K時(shí)該函數(shù)的圖形是什么？

3.費(fèi)米分布函數(shù)與波爾茲曼分布函數(shù)的關(guān)系是什么？

二（15分）請(qǐng)畫出N型半導(dǎo)體的MIS結(jié)構(gòu)的C—V特性曲線，要求

在圖中表示出：

1.測(cè)量頻率的影響。

2.平帶電壓。

3.積累、耗盡與反型狀態(tài)各對(duì)應(yīng)曲線的哪一部分？

三（15分）請(qǐng)畫出圖形并解釋：

1.直接能隙與間接能隙。

2.直接躍遷與間接躍遷。

3.直接復(fù)合與間接復(fù)合。

四（15分）下列三種效應(yīng)的實(shí)際表現(xiàn)是什么？請(qǐng)說(shuō)出其物理成因。

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北京理工大學(xué)2002年碩士研究生入學(xué)考試試題

科目代碼：413科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)分號(hào)：05——03

試題答案必須書寫在答題紙上，在試題和草稿紙上答題無(wú)效，試題上不準(zhǔn)填寫準(zhǔn)考證號(hào)和姓名.

1.霍耳效應(yīng)。

2.塞貝克效應(yīng)。

3.光生伏特效應(yīng)。

五（10分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證MIS結(jié)構(gòu)的絕緣層中存在著可

動(dòng)電荷。

六（15分）室溫下，一個(gè)N型硅樣品，施主濃度皿=10"0根一3少子

壽命乙,=1"，設(shè)非平衡載流子的產(chǎn)生率g=5x1（fcMk，計(jì)算

電導(dǎo)率及準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的位置。（硅的

4=13500777~y/1g14~^^CITlV5'室溫下本征載流子濃度

為1.5xl0'"cA?r）

七（15分）有人在計(jì)算“施子濃度N0=IO7相的錯(cuò)材料中，在室

溫下的電子和空穴濃度”問(wèn)題時(shí)采取了如下算法：由于室溫下施

主已全部電離，所以電子濃度就等于施主濃度與室溫下的本征載

流子濃度弭之和。請(qǐng)判斷這種算法是否正確，如果你認(rèn)為正確，

請(qǐng)說(shuō)明理由；如果你認(rèn)為不正確，請(qǐng)把正確的方法寫出來(lái)。（室

溫下錯(cuò)的本征載流子濃度可取值2.3x107^3）

試題答案必須書

寫在答題紙匕

在試題和草稿紙

上答題

機(jī)密★啟用前北京理工大學(xué)2004攻讀碩士學(xué)

位研究生入學(xué)考試試題

一.請(qǐng)解釋下列各概念（每小題5分，總分20分）

1.間隙式雜質(zhì)和替位式雜質(zhì)

2.本征激發(fā)

3.熱電擊穿

4.表面勢(shì)

二.說(shuō)明以下各種效應(yīng)，并說(shuō)明每種效應(yīng)的一種應(yīng)用（每小題7

分,總分28分）

1.霍耳效應(yīng)

2.光生伏特效應(yīng)

3.珀?duì)栙N效應(yīng)

4.壓阻效應(yīng)

三?；卮鹣铝袉?wèn)題（總分50分）

1.請(qǐng)寫出

1）費(fèi)米分布函數(shù)的表示式,式中各符號(hào)的意義及其與

溫度（T=OK,T>OK）的關(guān)系曲線

2）在什么情況下，費(fèi)米分布函數(shù)可以用玻爾茲曼分布

函數(shù)近似。（10分）

2.解釋金屬一半導(dǎo)體接觸的整流作用（不要求推導(dǎo)公式,要

求說(shuō)明整流作用的物理機(jī)制）。（16分）

3.給出硅樣品的受主濃度為NA=1X]060n3,禁帶寬度為

1.12ev,電子親合能力為3.4eV,求功函數(shù)的值。（16分）

★答卷須知北京理工大拳

試題答案必須書

寫在答題紙上，在2008年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

試題和草稿紙上

科目代碼：822—科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)

一、單項(xiàng)選擇題（總分16分，每小題2分）

1.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（）

a）不含施主雜質(zhì)b）不含受主雜質(zhì)

c）本征半導(dǎo)體d）處于絕對(duì)零度

2.半導(dǎo)體中載流子擴(kuò)散系數(shù)的大小決定于其中的（）

a）散射機(jī)構(gòu)b）能帶結(jié)構(gòu)

c）復(fù)合機(jī)構(gòu)d）晶體結(jié)構(gòu)

3.在溫室條件下，1cm；'的硅中摻入濃度為10n7cm；'的N型雜質(zhì)，則其電導(dǎo)率

將增加（）倍

a）一百萬(wàn)b）一千萬(wàn)

c）十萬(wàn)d）無(wú)法確定

硅中摻金工藝主要用于制造（）器件

a）大功率b）高反壓

C）高頻d）低噪聲

5.現(xiàn)有一材料的電阻率隨溫度增加而先下降后上升，該材料是（）

a）金屬b)本征半導(dǎo)體

C）摻雜半導(dǎo)體d)高純化合物半導(dǎo)體

M0S器件的導(dǎo)電溝道是（）層

a）耗盡b)反型

C）阻擋d)反阻擋

7.有效的復(fù)合中心能級(jí)通常都是靠近（）

a）Ecb）Ev

c)Ejd)EF

8.反向的PN結(jié)空間電荷區(qū)中不存在（）電流

a）少子b）漂移

c）產(chǎn)生d）復(fù)合

二、多項(xiàng)選擇題（總分24分，每小題3分）

1.以下的敘述中（）不屬于空穴的特征

a）空穴濃度等于價(jià)帶中空狀態(tài)濃度

b）空穴所帶的正電荷等于電子電荷

c）空穴的能量等于原空狀態(tài)內(nèi)電子的能量的負(fù)值

d）空穴的波矢與原空狀態(tài)內(nèi)電子的波矢相同

2.關(guān)于電子的費(fèi)米分布函數(shù)f（E）,敘述正確的是（）

a）是能量為E的一個(gè)量子狀態(tài)被電子占據(jù)的幾率

b）電子在能量為E的狀態(tài)上服從泡利原理

c）當(dāng)Ec-ED〉kT時(shí)，費(fèi)米分布可用波爾茲曼分布近似

d）服從費(fèi)米分布的半導(dǎo)體是簡(jiǎn)并的

3.關(guān)于p+N結(jié)的敘述中（）是正確的

a）流過(guò)p+N結(jié)的正向電流成分中空穴電流占優(yōu)勢(shì)

b）p+N結(jié)的耗盡區(qū)寬度主要在N型側(cè)

c）流過(guò)p,N結(jié)的反向電流成分中沒(méi)有復(fù)合電流

d）降低N區(qū)的摻雜濃度可以提高p+N結(jié)的反向擊穿電壓

4.下面四塊半導(dǎo)體硅單晶，除摻雜濃度不同外，其余條件均相同，由下面給

出的數(shù)據(jù)可知：電阻率最大的是（）,電阻率最小的是（）

63

a）=3x10%加-3b）%=8xl0"c〃r,Np=3xl0'cm~

c）N,=2.2x1（）15。〃-3d）N==2.2x1015azz-3

5.下列敘述正確的是（）

a）非平衡載流子在電場(chǎng)作用下，在壽命7時(shí)間內(nèi)所漂移的距離叫牽引長(zhǎng)度

b）非平衡載流子在復(fù)合前所能擴(kuò)散深入樣品的平均距離稱為擴(kuò)散長(zhǎng)度

c）使半導(dǎo)體導(dǎo)帶底的電子逸出體外所需的最小能量叫電子親和能

d）復(fù)合中心指的是促進(jìn)復(fù)合過(guò)程的雜質(zhì)和缺陷

6.關(guān)于P型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)號(hào)的敘述（）是正確的

a）與，由溫度和受主濃度決定

b）當(dāng)溫度一定時(shí)，受主濃度越高，心與厚的差就越小

c）當(dāng)受主濃度一定時(shí)，溫度越高，昂與用的差就越小

d）用適當(dāng)波長(zhǎng)的光均勻照射半導(dǎo)體時(shí)，金與厚的差變大

7.關(guān)于PN結(jié)擊穿的敘述（）是正確的

a）雪崩擊穿的擊穿電壓比隧道擊穿的擊穿電壓高

b）輕摻雜的PN結(jié)易發(fā)生雪崩擊穿

c）重?fù)诫s的PN結(jié)易發(fā)生隧道擊穿

d）P-i-N結(jié)的擊穿電壓要比一般PN結(jié)的擊穿電壓高

8.下列敘述中（）是正確的

a）PN結(jié)的接觸電勢(shì)差隨溫度升高要減小

￡

b）PN結(jié)的接觸電勢(shì)差％

q

c）零偏壓時(shí)的硅PN結(jié)微分電阻r要比錯(cuò)PN結(jié)的微分電阻大

d）在相同的正向電壓情況下，錯(cuò)PN結(jié)的微分電阻r要比硅PN結(jié)的小

e）在相同的正向電流情況下，錯(cuò)PN結(jié)的微分電阻r要比硅PN結(jié)的大

三、填空題（共15分，每題3分）

1.在公式〃=%*中，r是載流子的，m*是載流子

的o

2.N型硅摻碑后，費(fèi)米能級(jí)向____移動(dòng)，在室溫下進(jìn)一步升高溫度，費(fèi)

米能級(jí)向移動(dòng)。

3.在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫出硅和錯(cuò)二極管的伏安特性為

4.一維情況下，描述非平衡態(tài)半導(dǎo)體中空穴運(yùn)動(dòng)規(guī)律的連續(xù)性方程為

寫出每一項(xiàng)的物理意義是：

①_________________________________________

②_________________________________________

③_________________________________________

④_________________________________________

⑤_________________________________________

⑥_________________________________________

5.MOS結(jié)構(gòu)的強(qiáng)反型條件是

四、解釋或說(shuō)明下列各名詞（共15分，每小題5分）

1.有效質(zhì)量

2.本征激發(fā)

3.歐姆接觸和肖特基接觸

五、說(shuō)明以下幾種效應(yīng)及其物理機(jī)制，并分別寫出其可能的一種

應(yīng)用（總分21分，每小題7分）

1.湯姆遜效應(yīng)

2.霍爾效應(yīng)

3.耿氏效應(yīng)

六、計(jì)算題或證明題（總分59分，共5小題）

1、（12分）一塊足夠厚的P型硅樣品，室溫下電子遷移率

2

fin=1200cm/（V-5）,電子壽命7"=10〃s,其表面處，穩(wěn)定注入的電子濃

度△〃(())=7x1()12/53。

計(jì)算：在距表面多遠(yuǎn)處？由表面擴(kuò)散到該處的非平衡少子的電流密

度為L(zhǎng)20〃?A/c，〃J（表面復(fù)合不計(jì)）。

2、（12分）一硅p+N結(jié)，結(jié)兩邊的摻雜濃度為刈=10那/加3,

141

ND=10/cm',結(jié)面積4=2切/,空穴壽命金=l〃s,空穴擴(kuò)散系數(shù)

2

Dp=13cmIso

室溫下計(jì)算：加正偏壓234〃?V時(shí)-，流過(guò)p+N的電流。

3、（12分）已知本征錯(cuò)的電導(dǎo)率在310K是為3.56X1（F2S/C機(jī)，在273K

時(shí)為Q42xlO-2s/c機(jī)。一個(gè)N型錯(cuò)樣品，在這兩個(gè)溫度時(shí)，施主濃度為

53

ND=\Q'/cmo

試計(jì)算：在上述兩個(gè)溫度時(shí)摻雜楮的電導(dǎo)率。（設(shè)=3600c,〃2/（v.s）,

（=170（W/（v.s））

4、（13分）設(shè)一均勻的N型硅樣品，在右半部用一穩(wěn)定的光照射;如圖

所示。均勻產(chǎn)生電子空穴對(duì)，產(chǎn)生率為go若樣品足夠長(zhǎng)，求穩(wěn)態(tài)時(shí)：

1）樣品兩邊的空穴濃度分布的表達(dá)式

2）畫出p（x）隨x的分布示意圖。

5.（10分）證明愛(ài)因斯坦關(guān)系式:

微電子學(xué)與固體電子學(xué)

2008年研究生入學(xué)復(fù)試題

姓名：準(zhǔn)考證號(hào)：得分:

1.矩形波導(dǎo)內(nèi)的TM模的最低模是0

2.兩種導(dǎo)電媒質(zhì)的電導(dǎo)率和電容率分別是CT[,￡],%,￡2O在分界

面上沒(méi)有自由電荷的條件是O

3.位移電流的定義是o

4.在CPU中，對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間控制的部件是o

5.程序計(jì)數(shù)器PC用于存放o

6.某存儲(chǔ)器有4096個(gè)單元，若采用單譯碼方式，則地址譯碼器有—

條譯碼線；若采用雙譯碼方式，則地址譯碼器有—

____________條譯碼線。

7.n個(gè)變量的任意兩個(gè)不同最大項(xiàng)之和為。

8.JK觸發(fā)器的特性方程為。狀態(tài)圖為

9.扭環(huán)計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)是不產(chǎn)生現(xiàn)象。K個(gè)觸發(fā)

器可組成模為的計(jì)數(shù)器，無(wú)效狀態(tài)數(shù)為

10.一個(gè)無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)滿足|”(%)|=，火。)=

11.已知象函數(shù)F(S)=L則原函數(shù)的初值為。

S

12.設(shè)語(yǔ)音信號(hào)的最高頻率為4000Hz,則奈奎斯特抽樣周期為—

_____________〃So

13.周期性方波的帶寬方和持續(xù)時(shí)間T滿足關(guān)系式為;_______O

14.當(dāng)滿足條件時(shí)，二極管可以用一個(gè)電阻來(lái)等效。

15.要穩(wěn)定放大器的輸出電壓，降低輸出電阻，增大輸入電阻，則應(yīng)

引入反饋。

16.集成運(yùn)算放大器的輸出輸入間接有反饋元件，若是正反饋，它工

作在，若是負(fù)反饋，他工作在o

17.降低集電區(qū)電阻率，則集電結(jié)的擊穿電壓要o

18.若減薄基區(qū)寬度，則基區(qū)電阻要o

19.PMOSFET與NMOSFET相比，容易發(fā)生閂鎖效應(yīng)的是

20.MESFET,MOSFET,JFET三種FET中，和

工作原理相同。

21.單管禁止門的邏輯符號(hào)是o

22.CMOS反相器的動(dòng)態(tài)功耗由和

—功耗組成。

23.模擬集成電路對(duì)輸出級(jí)的要求主要有：

(1);

(2)；

(3)：

(4)o

24.集成電路版圖設(shè)計(jì)中的“布局”的含義是

25.畫出實(shí)現(xiàn)F=A^5功能的CMOS電路。

26.畫出制造NMOSFET工藝流程圖，并標(biāo)明每步工藝的名稱(用示

意圖表示)。

半導(dǎo)體器件物理博士生入學(xué)試題

—.說(shuō)明或解釋下列概念

1.深耗盡

2.暖電子

3.半導(dǎo)體中的速度過(guò)沖效應(yīng)

4.相干晶體管

5.金屬場(chǎng)致發(fā)射與半導(dǎo)體場(chǎng)致發(fā)射

二.完成下列問(wèn)題

1.畫出隧道二極管的電流一電壓特性關(guān)系圖

2.輔以能帶圖詳細(xì)解釋他的付電關(guān)系

3.如何制造隧道2級(jí)管

4.指出他的一種可能應(yīng)用

三.設(shè)計(jì)題

1.設(shè)計(jì)一個(gè)變?nèi)荻?jí)管，主要參數(shù)為結(jié)電容：C=A/()

要求1：求出其雜質(zhì)分布關(guān)系式

2:畫出其截圖

四.用不同的頻率測(cè)量理志p型或?qū)wmos結(jié)構(gòu)的電壓特性，其特

性曲線也不同，完成下列問(wèn)題

1.在同一個(gè)坐標(biāo)中畫出

低頻電容---電壓曲線

高頻電容----電壓曲線

深耗層時(shí)電容-----電壓曲線

2.盡可能詳細(xì)解釋你的結(jié)果

五.討論題

1.比較長(zhǎng)溝道m(xù)oseft的短溝道m(xù)oseft的性能

2.為什么會(huì)提出按比例縮小的nioseft?

3.moseft尺寸的縮小會(huì)受哪些因素的限制？哪些物理效應(yīng)必須可以

考慮？

4.設(shè)計(jì)一種可以保持nioseft特性的nioseft器件結(jié)構(gòu)。（說(shuō)明你的理

由）

半導(dǎo)體器件物理博士生入學(xué)試題

說(shuō)明或解釋下列概念

1.深耗盡

2.熱電子與暖電子

3.半導(dǎo)體中的速度過(guò)沖效應(yīng)

4.相干晶體管

5.金屬場(chǎng)致發(fā)射、半導(dǎo)體場(chǎng)致發(fā)射與內(nèi)場(chǎng)致發(fā)射

二.完成下列問(wèn)題

1.畫出隧道二極管的電流一電壓特性關(guān)系圖

2.詳細(xì)解釋隧道二極管的電流一電壓特性（輔以能帶圖加以說(shuō)明）

3.如何制造隧道二極管？

4.指出他的一種可能應(yīng)用

三.討論題

用不同的頻率測(cè)量理想p型半導(dǎo)體MOS結(jié)構(gòu)的電容一電壓特性，其特性曲

線也不同，完成下列問(wèn)題：

1.在同一個(gè)坐標(biāo)中畫出：

?低頻電容一電壓曲線

?高頻電容一電壓曲線

?深耗盡狀態(tài)時(shí)電容一電壓曲線

2.盡可能詳細(xì)解釋你的結(jié)果

3.如果是非理想MOS結(jié)構(gòu)，電容一電壓特性將如何變化？

四.討論題

1.比較長(zhǎng)溝道MOSFET與短溝道MOSFET的性能

2.為什么會(huì)提出按比例縮小的MOSFET?

3.MOSFET尺寸的縮小會(huì)受哪些因素的限制？哪些物理效應(yīng)必須要加以考

慮？

4.設(shè)計(jì)一種可以保持長(zhǎng)MOSFET特性的短溝道MOSFET器件結(jié)構(gòu)。說(shuō)明你的

理由）

五.設(shè)計(jì)題

設(shè)計(jì)一個(gè)變?nèi)荻O管

主要參數(shù)為結(jié)電容：

/(V+VJ2

其中：A=常數(shù)%=接觸電勢(shì)差丫=外加電壓

要求：

1.求出其雜質(zhì)分布關(guān)系式

2.畫出其管芯截面圖

3.指出他的一種可能應(yīng)用

博士生入學(xué)面試題

1.版圖設(shè)計(jì)中提高可靠性的措施有哪些？

2.數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的流程是什么？

3.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

4.電路設(shè)計(jì)中提高可靠性的措施有哪些？

5.請(qǐng)解釋以下名詞：SRAM,SDRAM,IRQ,BIOS,VHDL0

6.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

7.模擬集成電路設(shè)計(jì)有哪些考慮因素？

8.簡(jiǎn)述鎖存器(latch)和觸發(fā)器(flip-flop)的區(qū)別。

9.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

10.負(fù)反饋的種類有哪些？

11.靜態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)序模擬的優(yōu)缺點(diǎn)？

12.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

13.模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程是什么？

14.MOS集成電路比BJT有什么優(yōu)點(diǎn)？

15.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

16.模擬集成電路的版圖設(shè)計(jì)和數(shù)字集成電路的版圖設(shè)計(jì)考慮是否相

同？

17.模擬集成電路設(shè)計(jì)有哪些考慮因素？

18.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

19.降低集成電路功耗的措施有哪些？

20.用波形表示D觸發(fā)器的功能。

21.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

22.全定制集成電路設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

23.為什么一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)反相器中P管的寬長(zhǎng)比要比N管的寬長(zhǎng)比長(zhǎng)？

24.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

25.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)CMOS反相器，要求相同的上升和下降時(shí)間。請(qǐng)給出

PMOS和NMOS管的寬度，并解釋。

26.版圖設(shè)計(jì)規(guī)則是根據(jù)什么制定出來(lái)的？

27.如果你被錄取，談?wù)勀悴┦空撐墓ぷ髌陂g的研究計(jì)劃、設(shè)想、打

算及有何要求。

★答卷須知北京理工大拳

試題答案必須書

寫在答題紙上，在2009年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

試題和草稿紙上

科目代碼：080903—科目名稱：半導(dǎo)體物理學(xué)（A卷）

一、單項(xiàng)選擇題（總分16分，每小題2分）

1.設(shè)半導(dǎo)體能帶位于女=0處，則下列敘述（）正確

a）能帶底的電子有效質(zhì)量為正

b）能帶底的電子有效質(zhì)量為負(fù)

c）能帶底的電子有效質(zhì)量為負(fù)

d）能帶底附近電子的速度為負(fù)

2.在室溫T=300K時(shí)，在本征半導(dǎo)體的兩端外加電壓U,則（）

a）價(jià)帶中的電子不參與導(dǎo)電

b）價(jià)帶中的電子參與導(dǎo)電

c）基本能級(jí)位于禁帶中央的下方

d）基本能級(jí)位于禁帶中央的上方

3.在制造半導(dǎo)體高速開(kāi)關(guān)器件時(shí)，認(rèn)為地?fù)饺虢?，其目的是（?/p>

a）減少關(guān)斷時(shí)間b）增加電流放大倍數(shù)

c）提高擊穿電壓d）增加少子壽命

4.關(guān)于載流子濃度〃op0=〃,2,對(duì)同一材料，在一定溫度時(shí)，正確的說(shuō)法是

（）

a）僅適用于本征半導(dǎo)體b）僅適用于p型半導(dǎo)體

c）僅適用于n型半導(dǎo)體d）以上三種情況都適用

3

5.由（）散射決定的遷移率正比于T之

a）電離雜質(zhì)b）聲子波

c）光子波d）電子間的

6.關(guān)于半導(dǎo)體中非平衡載流子的壽命，下列敘述不正確的是

a）壽命與材料類型有關(guān)

b）壽命與材料的表面狀態(tài)有關(guān)

c）壽命與材料的純度有關(guān)

d）壽命與材料的晶格完整性有關(guān)

7.若pn結(jié)空間電荷區(qū)中不存在復(fù)合電流，則pn結(jié)一定在（）工作狀態(tài)

a）反向b）正向

c）擊穿d）零偏壓

8.在同樣的條件下，硅二極管的反向飽和電流要比錯(cuò)二極管的要（）

a）大B）小

c）相等D）無(wú)法判斷

二、多項(xiàng)選擇題（總分24分，每小題3分）

1.關(guān)于霍耳效應(yīng)，下列敘述正確的是

a）n型半導(dǎo)體的霍耳系數(shù)總是負(fù)值。

b）p型半導(dǎo)體的霍耳系數(shù)可以是正值，零或負(fù)值。

c）利用霍耳效應(yīng)可以判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型

d）霍耳電壓與樣品形狀有關(guān)。

a）空穴濃度等于價(jià)帶中空狀態(tài)濃度

b）空穴所帶的正電荷等于電子電荷

c）空穴的能量等于原空狀態(tài)內(nèi)電子的能量的負(fù)值

d）空穴的波矢與原空狀態(tài)內(nèi)電子的波矢相同

2.下列（）不屬于熱電效應(yīng)

a）塞貝克效應(yīng)b）帕耳帖效應(yīng)

c）湯姆遜效應(yīng)d）帕斯托效應(yīng)

3.半導(dǎo)體pn結(jié)激光的發(fā)射，必須滿足的條件是（）

a）形成粒子數(shù)分布反轉(zhuǎn)

b）共振腔

c）至少達(dá)到閾值的電流密度

d）pn結(jié)必須處于反向工作狀態(tài)

4.若則正確的是

a）金屬與n型半導(dǎo)體接觸形成阻擋層

b）金屬與p型半導(dǎo)體接觸形成反阻擋層

c）金屬與n型半導(dǎo)體提接觸形成反阻擋層

d）金屬與p型半導(dǎo)體接觸形成阻擋層

5.下列結(jié)構(gòu)中，（）可以實(shí)現(xiàn)歐姆接觸

a）金屬-n，nb）金屬-p-p

c）金屬-p-p'd）金屬-n-n'

6.下列關(guān)于p,n結(jié)的敘述中，（）是正確的

a）p'n結(jié)的結(jié)電容要比相同條件的pn結(jié)結(jié)電容大

b）流過(guò)pn結(jié)的正向電流中無(wú)產(chǎn)生電流成分

c）p'n結(jié)的開(kāi)關(guān)速度要比一般pn結(jié)的開(kāi)關(guān)速度快

d）p'n結(jié)的反向擊穿電壓要比一般pn結(jié)的低

7.對(duì)于硅pn結(jié)的擊穿電壓，敘述正確的是（）

a）擊穿電壓＞6.7V時(shí)，為雪崩擊穿

b）擊穿電壓＜4.5V時(shí)-，為隧道擊穿

c）隧道擊穿電壓的溫度系數(shù)為正值

d）雪崩擊穿電壓的溫度系數(shù)為負(fù)值

8.在理想MIS結(jié)構(gòu)中，下列結(jié)論（）正確

a）平帶電壓為零

b）匕=0

c）無(wú)外加電壓時(shí)，半導(dǎo)體表面勢(shì)為零

d）無(wú)外加電壓時(shí)，半導(dǎo)體表面無(wú)反型層也無(wú)耗盡層

三、填空題（共15分，每題3分）

1.在晶體中電子所遵守的一維薛定謂方程為

,滿足此方程的布洛赫函數(shù)為O

2.硅摻磷后，費(fèi)米能級(jí)向移動(dòng)，在室溫下進(jìn)一步提高溫度，

費(fèi)米能級(jí)向移動(dòng)。

3.畫出硅的電阻率隨溫度的變化關(guān)系示意圖o

4.寫出p型半導(dǎo)體構(gòu)成的理想MIS結(jié)構(gòu)形成下列狀態(tài)所滿足的條件：

①多子堆積_________________________________________

②多姿耗盡_________________________________________

③反型_________________________________________

5.暖電子通常指的是它的溫度晶格溫度。而熱電子指的是電子的溫度

晶格溫度。

四、解釋或說(shuō)明下列各名詞（共15分，每小題5分）

1.空穴

2.準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)

3.pn結(jié)的雪崩擊穿

五、說(shuō)明以下幾種效應(yīng)及其物理機(jī)制，并分別寫出其可能的一種

應(yīng)用（總分21分，每小題7分）

1.霍耳效應(yīng)

2.半導(dǎo)體的光聲伏特效應(yīng)

3.pn結(jié)的電容效應(yīng)

六、計(jì)算題或證明題（總分59分，共5小題

1、（12分）計(jì)算硅p*n*結(jié)在T=300K時(shí)的最大接觸電勢(shì)差。

2、（12分）設(shè)硅p'n結(jié)的p區(qū)電阻率為0.01Q-cm,n區(qū)電阻率為10Q-cm,

電子遷移率為100cm2/V-s,空穴遷移率為300cm2/V-so

求（1）接觸電勢(shì)差（2）勢(shì)壘高度（3）勢(shì)壘寬度

3、(12分)側(cè)得某p*n結(jié)的勢(shì)壘電容G■和反向電壓乙間關(guān)系如下表所示:

匕(V)00.511.522.53

C.（pF）2017.315.614.313.312.411.6

設(shè)pn結(jié)面積=2xl(T4cm2,計(jì)算

(1)p'n結(jié)的接觸電勢(shì)差

(2)求心

4、(13分)完成下列問(wèn)題

(1)畫出柵控二極管的結(jié)構(gòu)示意圖

(2)分析表面電場(chǎng)對(duì)pn結(jié)的反向電流的影響

(3)分析表面電場(chǎng)對(duì)pn結(jié)擊穿特性的影響

(4)為穩(wěn)定半導(dǎo)體表面的性質(zhì)，可以采用哪些措施

5、(10分)證明pn結(jié)反向電流可以表示為：

,barkT(11

(1+3八%(yl,LpJ

式中，b=&?！焙土?分別為n型和p型半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，5為本征半

導(dǎo)體的電導(dǎo)率。勺'

★答卷須知北京理工大學(xué)

試題答案必須書

寫在答題紙上，在2009年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

試題和草稿紙上

科目代碼：822科目名稱:半導(dǎo)體物理學(xué)（B卷）

一、單項(xiàng)選擇題（總分16分，每小題2分）

1.設(shè)半導(dǎo)體能帶位于k=0處，則下列敘述（）正確

a）能帶頂?shù)碾娮佑行з|(zhì)量為正

b）能帶底的電子有效質(zhì)量為負(fù)

c）能帶頂附近的電子速度為負(fù)

d）能帶底附近的電子速度為正

2.在制造半導(dǎo)體高速開(kāi)關(guān)器件時(shí)，人為地?fù)饺虢穑淠康氖牵ǎ?/p>

a）減小開(kāi)啟時(shí)間b）增大少子擴(kuò)散長(zhǎng)度

c）減小少子壽命d）增大電壓放大倍數(shù)

3.通常把服從（）的電子系統(tǒng)稱為簡(jiǎn)并系統(tǒng)。

a）波爾茲曼統(tǒng)計(jì)率

b）費(fèi)米統(tǒng)計(jì)率

c）熱平衡

d）非平衡

3

4.由（）散射決定的遷移率正比于

a）聲學(xué)波b）光學(xué)波

c）電離雜質(zhì)d）電子間

5.純半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而（）

a）單調(diào)下降b）單調(diào)上升

c）先下降后上升d）先上升后下降

6.同一種半導(dǎo)體材料，在不同的條件下，載流子的壽命（）

a）相同

b）不相同

c）與材料純度無(wú)關(guān)

d）與材料的能帶結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)

7.若pn結(jié)空間電荷區(qū)中存在產(chǎn)生電流，則pn結(jié)一定在（）工作狀態(tài)

a）正向b）熱平衡

c）反向d）零偏壓

8.不屬于熱磁電效應(yīng)的是（）效應(yīng)

a）磁阻b）能斯托

c）里紀(jì)-斯杜克d）壓阻

二、多項(xiàng)選擇題（總分24分，每小題3分）

1.非直接躍遷過(guò)程是（）參與的過(guò)程

a）電子與光子

b）光子與聲子

c）電子與聲子

d）電子、聲子與光子

2.下列（）可以用來(lái)判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型

a）熱探針?lè)˙）霍耳效應(yīng)

c）帕耳帖效應(yīng)d）光電效應(yīng)

3.關(guān)于半導(dǎo)體中非平衡載流子的壽命，下列說(shuō)法（）是正確的

a）壽命與材料的類型有關(guān)

b）壽命與材料的表面狀態(tài)有關(guān)

c）壽命與材料的純度有關(guān)

d）壽命與材料的晶格缺陷有關(guān)

4.關(guān)于p*n結(jié)的敘述中，（）是正確的

a）流過(guò)p*結(jié)的反向電流成分中，空穴電流占優(yōu)勢(shì)

b）p'n結(jié)的勢(shì)壘電容要比一般pn結(jié)的高

c）p'n結(jié)的正向電流成分中沒(méi)有產(chǎn)生電流

d）p'n結(jié)的擊穿電壓要比p，n‘結(jié)的高

5.半導(dǎo)體材料中載流子的遷移率由下列（）因素決定

a）電離雜質(zhì)的數(shù)量b）工作溫度

c）晶體的純度d）晶格的缺陷

6.下列說(shuō)法正確的是（）

a）受激電子與空穴互相約束而結(jié)合在一起的整體叫激子

b）晶格振動(dòng)的能量子稱為聲子

c）擴(kuò)散長(zhǎng)度是非平衡載流子在復(fù)合前所能擴(kuò)散深入樣品的平均距離

d）牽引長(zhǎng)度是電場(chǎng)作用下的非平衡載流子在壽命時(shí)間內(nèi)所遷移的距離

7.下列結(jié)構(gòu)中不能實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的是（）

a）金屬-n*-nb）金屬-p--p

c）p-p'-金屬d）金屬-n-n'

8.在理想MIS結(jié)構(gòu)中，下列說(shuō)法正確的是（）

a）金屬與半導(dǎo)體間功函數(shù)差為零

b）絕緣層中無(wú)電荷

c）平帶電壓為零

d）無(wú)外加電壓時(shí)，表面勢(shì)為零

三、填空題（共15分，每題3分）

1.熱平衡時(shí)，半導(dǎo)體中的多子與少子滿足的關(guān)系式為：O

2.寫出一維薛定謬方程為：________________________________________

及滿足此方程解的布洛赫函數(shù)為；。

3.在同一坐標(biāo)中畫出硅二極管和肖特基二極管的伏安特性

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

4.MIS結(jié)構(gòu)中，費(fèi)米勢(shì)的定義為：；n型半導(dǎo)體的

費(fèi)米勢(shì)表達(dá)式為：。

5.寫出費(fèi)米分布函數(shù)/（E）的表達(dá)式。

當(dāng)T>OK時(shí)：

若，則/（E）>g；

若，則”E）=g;

若,則/（E）＜g。

四、解釋或說(shuō)明下列各名詞（共15分，每小題5分）

1.簡(jiǎn)并半導(dǎo)體

2.整流接觸與歐姆接觸

3.載流子的復(fù)合與產(chǎn)生

五、說(shuō)明以下幾種效應(yīng)及其物理機(jī)制，并分別寫出其可能的一種

應(yīng)用（總分21分，每小題7分）

1.霍耳效應(yīng)

2.載流子的雪崩倍增效應(yīng)

3.光電效應(yīng)

六、計(jì)算題或證明題（總分59分，共5小題）

1、（12分）計(jì)算本征硅在室溫時(shí)的電阻率。（已知電子和空穴的遷移率分

別為1350cm2/V-s^n500cm2/V-s）。

當(dāng)摻入百萬(wàn)分之一的磷后，設(shè)雜質(zhì)全部電離，計(jì)算其中電導(dǎo)率比本征硅的

電導(dǎo)率增加了多少倍？。

2、（12分）有一硅pn結(jié)，p區(qū)摻雜濃度是n區(qū)摻雜濃度的1000倍，而n

區(qū)雜質(zhì)含量為百萬(wàn)分之一，在室溫時(shí)：

計(jì)算：

（1）接觸電勢(shì)差

（2）勢(shì)壘高度

（3）勢(shì)壘寬度

3、（12分）利用微分電容-電壓法可以測(cè)量單邊突變結(jié)的接觸電勢(shì)差和低

摻雜一邊的雜質(zhì)濃度。

請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明或用公式表述測(cè)量的依據(jù)。

4、（13分）在小注入時(shí)，就pn結(jié)正向和反向工作兩種情況，分析圖中載

流子在五個(gè)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)情況及漂移和擴(kuò)散的方向及相對(duì)大小。

中性區(qū)擴(kuò)散區(qū)勢(shì)壘區(qū)擴(kuò)散區(qū)中性區(qū)

5、（10分）證明：

在熱平衡條件下，pn結(jié)中費(fèi)米能級(jí)處處滿足關(guān)系式:

微電子學(xué)與固體電子學(xué)

2009年碩士研究生入學(xué)復(fù)試試題

1.TTL與非門電路多余輸入端應(yīng)接電平。

2..由TTL與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，當(dāng)RD=SD=1時(shí)，觸發(fā)

器處于狀態(tài)。

3.TTL與非門空載時(shí)，輸出高電平UOH的典型值約為Vo

4.單相橋式整流電路輸出平均電壓為36V,則變壓器副邊電壓有

效值為Vo

5.某場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作在恒流區(qū)，當(dāng)UGS=-1V時(shí)，1D=0.8mA,當(dāng)

UGS=-3V時(shí)，lD=0.2mA,則該管的低頻跨導(dǎo)gm為

______mA/V。

6.若要求放大電路輸入電阻高，且穩(wěn)定輸出電壓，在放大電路中應(yīng)

引入的負(fù)反饋類型為O

7.三種組態(tài)的基本放大電路進(jìn)行比較，輸入電阻最小的是共

極放大電路。

8.單相橋式整流電路中，變壓器次級(jí)電壓為20V（有效值），則每個(gè)

整流二極管所承受的最大反向電壓為。

9.單相橋式整流電容濾波電路中，變壓器次級(jí)電壓為10V（有效值）,

則濾波后的直流輸出電壓為o

10.在共射、共基、共集三種組態(tài)的基本放大電路中，輸出電阻最低

的是放大電路。

11.理想二極管