半导体复习题(带答案).pdf

1 装订线 1. 硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（D ）P1 A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 2．关于本征半导体，下列说法中错误的是（C ）P65 A. 本征半导体的费米能级EF=Ei基本位于禁带中线处 B. 本征半导体不含有任何杂质和缺陷 C. 本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身 D. 本征半导体的电中性条件是qn0=qp0 3．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对 数下面表达式中不等于复合率的是（D ）P130 A. pτΔpB. dttΔpdC. nτΔnD. τ14．下面 pn 结中不属于突变结的是（D ）P158、159 A.合金结B.高表面浓度的浅扩散p+n 结C.高表面浓度的浅扩散n+p 结D. 低表面浓度的深扩散结 5.关于 pn 结，下列说法中不正确的是（C ）P158、160 A. pn 结是结型半导体器件的心脏 B. pn 结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用 C.平衡时， pn 结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等 D.所谓平衡 pn 结指的是热平衡状态下的pn 结。

6. 对于小注入下的N 型半导体材料，下列说法中不正确的是（B ）P128 A. 0nnB. 0ppC. npD. 0np7.关于空穴，下列说法不正确的是（C ）P15 A. 空穴带正电荷B．空穴具有正的有效质量 C．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子 D．半导体中电子空穴共同参与导电8. 关于公式2inpn，下列说法正确的是（D ）P66、67 A.此公式仅适用于本征半导体材料B. 此公式仅适用于杂质半导体材料 C. 此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料 D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用9. 对于突变结中势垒区宽度DX，下面说法中错误的是（C ）P177 A. p+n 结中 nDxXB. n+p 结中 pDxXC. DX与势垒区上总电压DVV成正比2 D. DX与势垒区上总电压DVV的平方根成正比10. 关于有效质量，下面说法错误的是（D ）P13、14 A. 有效质量概括了半导体内部势场的作用 B. 原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小 C. 有效质量可正可负D. 电子有效质量就是电子的惯性质量二、填空题1. N 型半导体中多子为 _ 电子 _，少子为 ___空穴 _____；P 型半导体中多子为__空穴______ ， 少子为 __电子 ______ 。

0pn表示_ _P 区电子 ______的浓度；0np表示 __N 区空穴 ___的浓度P163 2．若单位体积中有个n电子，p个空穴，电离施主浓度为Dn，电离受主浓度为Ap，则电中性条件为 __p+Dn=n+Ap_____ P78 3．T>0K 时，电子占据费米能级的概率是__1/2______ P61 4.pn 结空间电荷区中内建电场的方向是由_N__区指向 _P__区； 在耗尽近似下， 空间电荷密度等于 _ 电离杂质的浓度 ______ P160、163 5. pn 结加正向偏压 V 时势垒高度由DqV变成 __q(VD—V)____；pn 结加反向偏压 V 时势垒高度由DqV变成 ___ q(VD+V)_____ P164、165 6. 理想 pn 结的电流电压方程1/ kTqVseJJ又称为 __肖克莱方程式 ______，其中 -sJ叫做 __反向饱和电流密度______ ；在国际单位制下，sJ的单位是__A/m2______ 由此方程可知， pn 结的最主要特性是具有__单向导电性 ______ 或___整流效应· _____ 7. 状态密度就是每单位能量间隔内的___量子态数 _____。

计算状态密度时， 我们近似认为能带中的能级作是__连续 ______分布的 8. 半导体材料最常见的三种晶体结构分别是__金刚石型结构 ______ 、__闪锌 矿型结构 ______ 和 ___纤锌矿型结 构_____ 比如 ，硅是 ___金刚石型结构 _____ 结构，砷化镓是 ___闪锌矿型结构 _____ 结构P1—3 9．氢原子电离能22040 0)4(2qmE，则类氢杂质电离能为DE________ P4110. 稳压二极管应用的是PN 结的________ 特性，整流二极管应用的是PN 结 的________ 特性三、简答题1. “半导体照明工程”的目标是使LED成为照明光源这个工程目前的主要任 务是寻找或合成便宜、环保、波长合适、发光效率高的半导体材料试就这一 话题回答下列问题： （1）什么是LED ？ （2）已知的最便宜的半导体材料是什 么？3 装订线2. pn 结热平衡时势垒高度DqV的大小与中性 P 区和 N 区的费米能级fnfpEE（和）的关系是什么？平衡pn 结能带最主要的两个性质是什么？答案：（期末 考试样题 3 ）3. 图 1 是隧道结的平衡示意图，试 根据此图回答下列问题： （1）隧道结对结两边半导体掺杂的 要求是什么？ （2）如图 1所示状态时隧道结有无 隧道电流？ （3）隧道结电流电压曲线的主要特 性是什么？ P186 图 1 4. 图 2是Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ - Ⅵ族半导体材料的能隙示意图， 试根据此图回答下列问题： （1）蓝光的光子能量大约在2.76eV，图 2 中那种材料最适合作为蓝光的发光 材料？ （2）发光材料需要满足二个条件，第一，发光波长在所需要的范围；第二，发 光效率高。

这两个要求分别决定于半导体的那两个性质？ （3）图中半导体材料哪些是Ⅲ-Ⅴ，那些是Ⅱ - Ⅵ族？各列举三个4 图 2 5. 图 3 是硅导带电子浓度与温度的关系曲线请指出强电离区、 高温本征激发 区的位置（即温度范围，用a、b、c表示） 一般而言，实际器件工作在那个区 域？图 3 P74 答：b是强电离区， c是高温本征激发区；一般工作在b区强电离区6. 图 4 是非平衡 N 型半导体准费米能级偏 离平衡费米能级的示意图其中A、E 分别 表示导带底和价带顶问B、C、 D 哪个表 示平衡费米能级？哪个表示电子的准费米 能级？哪个表示空穴的准费米能级？P76 答： C 表示平衡费米能级 B 表示电子的准费米能级D 表示电子的准费米能级7.图 5 中 C是空穴电流方向，问A、B、D中哪个是电子漂移方向？哪个是电子 电流方向？哪个是空穴漂移方向？5 装订线图 5 P95 答： A 是电子漂移方向 B是电子电流方向 D是空穴漂移方向8．PN 结上的电容包括势垒电容和扩散电容两部分请问PN 结上的势垒电容 和扩散电容是并联还是串联？若记总电容为Cj，势垒电容和扩散电容分别为 ＣT和ＣＤ，请写出 Cj与ＣT和ＣＤ的关系式。

四、计算题1． Si晶格常数为 a，其原子半径近似为38a求：晶胞中所有Si原子占据晶胞的百分比P38 2． N 型硅 ,室温下光稳定照射后获得非平衡载流子浓度31410cmpn 突然撤掉光照 ,经过 20微秒后，非平衡空穴浓度变为31010cm，求硅材料的寿命P156 第 4 题类似3．掺有 1.1×1016cm-3硼原子和 9×1015cm-3磷原子的 Si样品，试计算室温时 多数载流子和少数载流子浓度及样品的电阻率 P125 第 13 题4．硅中掺入百万分之一的砷，求砷的实际掺杂浓度 P125 第 2 小题5．计算温度为400K和 300K 时，Si p-n结反向饱和电流密度的比值（假设扩 散长度和扩散系数与温度无关） 。