固电终极复习提纲.docx

填空题1、回旋共振实验中，电子的回旋频率Wc=亘，当交变*m电磁场频率等于回旋频率时，就发生共振吸收2、当电子在能带与能带之间的跃迁所形成的吸收过程称为本征吸收，要发生这种吸收，光子能量必须满 足等于或大于禁带宽度E3、潜能级杂质在半导体中的主要作用是 改变半导体的导电类型，而深能级杂质在半导体中则主要充当_复 合中心4、没有杂质和缺陷的半导体称为本征半导体，室温下，该类半导体硅、锗的费米能级位于 禁带中心位置 附近5、已知某半导体材料厚度为d,吸收系数为a界面的反射系数为R一束光强为I的光照射该半导体，可知0反射光的光强为I .R，透过半导体的出射光光强为0（1 一 R ）2 - e -ad -106、金属一绝缘层■n型半导体构成的理想MIS结构，当半导体表面多子积累，表面势Vs为负 （正、负）， 当半导体表面多子耗尽时，表面势Vs为 正（正、负）imim7、对pn结施加的反向偏压增大到某一数值时，反向电 流密度突然迅速增大的现象称为 PN结击穿，其基本原因是载流子数量迅速增大 □im8、半导体中载流子在运动过程中遭到散射的根本原因是周期性势场被破坏9、非平衡载流子的平均生存时间t称为非平衡载流子的寿命，已知某n型硅样品，e =20卩s ‘△p=ioiocm_3，则该样品中非平衡载流子的复合率为5 x 1014 cm -3 . s-1。

10、杂质原子进入半导体材料后，按照占据形式的不同,可分为间隙式和替位式11、半导体硅中掺入杂质傢，杂质电离后，形成 _受杂质（施主或受主）,导电空穴（电子或空穴）增多，增强了硅的导电能力im二、选择题1、 非直接跃迁过程中，电子不仅吸收光子，同时还和晶 格交换一定的能量，放出或吸收（B ）A、空穴 B、声子C、原子D、激子2、 下列选项中不属于MIS理想结构满足的条件是A、金属与半导体间功函数差为零 B、绝缘层内没有任何电荷且完全不导电C、 绝缘体与半导体界面处不存在任何表面态D、 半导体中没有杂质和缺陷3、pn结加上反向电压时，势垒区电场（A ），漂移电 流（A ）扩散电流A、增强大于B、增强小于 C、减小大于 D、im减小小于4、载流子从高能级向低能级跃迁发生电子空穴复合时，把多余能量传给另一个载流子，使这个载流子被激发到能量更高的能级上去，这种复合是（A）A、俄歇复合B、直接复合 C、光复合 D、辐射复合5、当半导体中载流子浓度np= N在（C ）条件下成立A、简并非平衡B、弱简并平衡C、非简并热平衡D、任何外加条件6、电子杂质散射几率Pi工NiT — 3/2，若同时存在施主和受主杂质，杂质浓度分别为N、N，且满足 N > N，则 N = （ C ）D A A D iA、N - N B、N + N C、N - N D、ND A D A A D A7、体积为V的半导体，波矢空间中的电子态密度为A、V B、2V C、 4 冗 V (2 m /(E — E )4/ h 3 D、n C4 冗 V （2 m *）32（ E — E） 12 / h 3n V8、半导体的陷阱中心使其光电导灵敏度（C ）A、没有影响B、减弱 C、增强9、补偿的杂质半导体材料中,N >N，电离杂质散射的D A散射几率为（B ）A Pic、A f (N + N )T -3/2D Ab pjD、门 乂 (N - N )T -3/2D AC pi d pj2、(N + N )T 3/2 "、且答(N — N )T 3/2D A D A10、厂存/ m*中的t是载流子的(C )A、渡越时间B、寿命C、平均自由时间 D、扩散系数1、解释何谓异质结，以导电类型来分，异质结有哪几种类 型，以Ge和GaAs形成的异质结为例分别说明。

本题6 分）2、 简述理想MIS结构应满足什么条件？（本题3分）3、 简述p-n结的电容效应本题5分）4、 试简单说明pn结在外加正向偏压下（小注入），电子 和空穴在pn结五个区域中的运动情况分析漂移和扩散的相对大小）5、 试简单说明W >W的金属和n型半导体接触形成阻 m s挡层的过程6、如图，杂质半导体硅电阻率与温度的关系示意图试分析低 温区（AB段）、强电离区（BC段）、高温区（C区）电阻率随 温度变化的原因本题6分）7、简述金属和半导体之间存在哪几种接触类型，并分别说明本题6分）二、作图题1、金属和N型半导体接触，已知金属功函数小于半导体功 函数Q作出接触前的能带图，标出真空能级、各自的 费米能级和功函数；Q作出紧密接触(忽略接触间隙) 后的能带图，标出费米能级，说明接触面附近的电荷分布 以及形成的电场方向2、图中为n型材料和p型材料形成异质结前的能带图，(1)在图中标注出两种材料的功函数和电子亲和能；（2）作出 形成异质结后的能带图，并标注出费米能级、n区和p区的 势垒高度以及在交界面处的突变不考虑界面态）真空能级EC2EC1EF1直空囲级 f 一一2』3、画出n-n异质结能带图。

不考虑界面态）要求画出能带弯曲方向，并标出功函数、电子亲和能、禁带宽度三、计算题(35分)1、掺有浓度1X1015cm-3施主杂质和5 X 1014cm-3受主杂质 的硅材料，分别计算：(1)300k , (2) 500k时的多子浓度, 少子浓度和费米能级的位置已 知：300k 时".=1・5x1010cm-3， NC=2・8x1019cm-3，NV=1・ 1x1019cm-3, 500k 时 n.=3.5x1014cm-3)(本题 12 分)2、证明：当“ H“且电子浓度为n=n.S仇)1/2，空穴浓n p i p n度为p="(“Jg I/2时，材料的电导率最小；并求％n的表达 式本题8分)3、掺有浓度为1.2 X 10i6cm-3的磷和2 X10i5cm-3的硼的硅材 料，计算300K的电阻率和电导率（已知300K时，电子迁 移率为3900 cm2 /V.s，空穴迁移率为电子迁移率为1900 cm2 /V.s ）（本题 10 分）4、有硅p-n结，p区的掺杂浓度为 的=9X10i5cm-3,非平 衡电子的扩散长度为12・9cm2/s，扩散长度为3.59X10-3cm, n区的掺杂浓度为 弘=2X10i6cm-3,非平衡空穴的扩散系数 为7・75cm2/s，扩散长度2・78X10-3cm, 300k时，求（1）接 触电势差VD； （2）外加正向电压0.6V时流过p-n结的电流密 度J。

本题10分）5、掺砷的n型硅，已知砷的电离能为0・049ev，求300K下杂质70%电离时费米能级的位置和砷的浓度（已知N =2.8 10i9cm-3）本题 10 分）C6、室温下，已知硅突变结两边杂质浓度 Nd=1016 cm-3，NA=1020 cm-3，求⑴•硅p-n结的接触电势差VD及势垒区宽 度XD值；⑵•电场强度最大值IE I,并作IE（x）l~x关系示意 图（已知：£=8.85x10-14 F/cm, s =11.6,室温下 Si： n =1.5x1010 0 r icm-3）7、300K时p型硅样品，费米能级位置EF=EV+0・19eV，杂质完全电离，试计算其电阻率和电导率已知：300K时NV=1 ・1X1019cm-3,电子迁移率为1350cm2/V・S,空穴迁移率为 500cm2/V・S, n.=1.5x1010cm-3,E =1.12eV）（本题 10 分）i g8、掺有浓度1015 cm-3磷原子和6x1014 cm-3硼原子的硅材 料，分别计算：(1) 300k , (2) 500k时的多子浓度，少子浓度和费米能级的位置已知：300k时ni=1.5x1010 cm-3,NC=2・8x10i9 cm-3，NV=1 ・1x1019 cm-3，500k 时 n,=3.5x1014V icm-3)---8・169、一个硅pn结二极管具有下列参数：ND=1016cm-3, NA=5X 1018cm-3, t = t = 1ps,截面积A=0・01cm2。

设该结两边n p •的宽度远大于各自少数载流子的扩散长度试求室温时正向电流为1mA时的外加电压设p区的电子迁移率pn=500cm2/V • s, n 区的空穴迁移率 gp=180cm2/V • s10、长为4cm的具有矩形截面的锗样品，截面线度分别为1cm和2cm,掺有1022m-3的受主杂质，试求室温时样品的电 导率和电阻再掺入5X 1022m-3的施主杂质后，求室温时样 品的电导率和电阻p =3600cm2/V • s, p =1700cm2/V • s) n p11、证明pn结的接触电势差为V = kTn NaNd ,如硅pn结， d qNA=10i7cm-3, ND=10i5cm-3，求接触电势差本题 10 分)A D12、在半导体锗材料中掺入施主杂质，浓度为N 一 1014 cm -3， 受主杂质N = 7 X 1013 cm -3，室温下本征锗的电阻率:=60cm， 设电子和空穴的迁移率分别为,=3800 cm 2/(V • s)，52.3 mA求所加的电场强度 1800 cm 2/(V • s)，若流过样品的电流密度为52.3mA /cm 2，试13、室温下，若n = 1015 cm -3, N = 1017 cm -3，求锗、硅、砷化稼D An(Si)= 1.5 x 10 10 cm -3 ，i突变pn结的接触电势差V的值。

Dn (Ge )= 2.4 x 10 13 cm -3， n ^GaAs ) = 1.1 x 10 7 cm -3 'i i。