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1、半导体物理课程考试题卷（100分钟）考试形式：闭卷考试日期2011年11月15日课程成绩构成：平时分，期中分，实验分，期末分一、选择填空（每空1・5分，共40分）1、在硅和緒的能带结构屮，价带1对应的有效质量（A）,称该能带中的空穴为（C)°二四五六七八九十合计复核人签名得分签名A.大；B.小；C.重空穴；D.轻空穴2、一块半导体寿命t=10Ms,光照在材料中会产生非平衡载流子，光照突然停止20ys后，其中非平衡载流子将衰减到原来的（C）oA.e；B.1/e；C.1/e2；D.1/23、钮的原子半径和电负性分别
2、为0.146nm和1.9,磷的原子半径和电负性分别为0.11Onm和2.1。在磷化镣材料屮，祕取代部分磷，这会在磷化镣屮岀现（B）,祕将俘获（D）。A.复合中心；B.等电子陷阱；C.电子D.空穴；4、能带中电子有效质量加:定义为（B）,在能带顶部附近加；（D）零，与内层电子相比，外层电子有效质量(F)oA、mn=hk/mn*B、mn=h2/(d2E/dk2)C、l/m*=h2/(d2E/dk2)E、>E、更大F、更小5、中等掺杂的硅和砂化镣以（B）复合为主。小注入下的直接复合，N型半导体的非平衡载流子A.硅是直
3、接；碎化傢是间接;B.硅是间接；神化稼是直接;C.An成正比;D.n（）成止比;E.Ap成反比；F.n（）成反比。G.复合中心浓度成正比;H.复合中心浓度成反比;的寿命与（F）；间接复合为主时，强P型半导体的少子寿命与（H）6、A、cxp(l/2k()T)B、cxp(・l/2k()T)C.cxp(l/k0T)D>cxp(-l/k()T)室温下，半导体A和B的禁带宽度分别为2eV和leV,则两种半导体的本征载流子浓度讪和为B）（不计两种材料有效质量的差异）。E、2F、0.5对电离杂质散射机构，迁移率H•与温度T的
4、关系（A）,对声学波散射机构，有（B）,对光学波散射机构，有比g（C）。A、T3/2B、T3/2C、[cxp（£/心7）-1]8、杂质半导体进入本征激发区的温度存在（BD）依赖关系。A、掺杂浓度越高，该温度越低；B、掺杂浓度越高，该温度越高；C、Eg越大，该温度越低；D、Eg越大，该温度越高；9、GaAs材料出现负微分电导是由于载流子的（C）而形成；A、产生B、复合C、谷间跃迁14、常温下，中等掺杂Si.Ge的主要散射结构是（AB），中等掺杂GaAs的主要散射结构是（ABC）。A、电离杂质散射B、声学波散射C、
5、光学波散射15、电阻率常用单位为（B）,迁移率的定义式为（E）,常用单位为（G）A、Q/cmB、Q•cmC、西门子/米D、jU=J/EE^“=vJEF、cm2-V/sG、cm2/V-sH、cm2/V/s16、最有效的陷阱能级在（C）,最有效的复合屮心能级在（A）A>Ei；B>Et；C^Ep,D、Ec；E、Ev二、简答题：（共14分）1、画出中等掺杂硅的电阻率随温度的变化情况，并解释原因。（8分）①低温区：杂质电离使nt;电离杂质为主，Tt,ut,电阻率I②全电离区：n不变化；晶格散射为主，Tt,nI.电阻率t.
6、③本征区：晞随温度迅速升高，口缓慢降低，电阻率单调下降.进入本征激发区的温度T随掺杂浓度和禁带宽度的增加而升高2、分别说明深能级杂质和浅能级杂质的作用，并列举深能级杂质和浅能级杂质。（6分）深能级杂质：复合中心，提高器件开关速度或降低载流子寿命Au,Pt；浅能级杂质：改变材料的电阻率或导电类型，对Si材料而言，N,P,As三、作图题（10分）说明金属与N型半导体形成整流接触时，金属盒半导体的功函数满足什么条件；并作出该整流接触在V=0,V>0以及V<0情况下的能带图。满足：VK<四、计算题（36分）1、（8分）
7、施主浓度7VD=1015cm-3的薄n型Si样品,寿命为室温下进行光照射，光被均匀吸收，电空穴对的产生率是1O2Oc/7?-3Is-1100cm漂移电流密度；（4分）扩散电流密度；（4分）/V•5,~400cm2/V•5,n.-1.5x10°cm-3,设杂质全电离，求：（1）光照下样品的电导率；（4分）（2）电子和空穴准费米能级阳和殆,与平衡费米能级於的距离，并在同一能带图标出Ef,£刊和Efp；（4分）（1）An=Ap=gT=1014cm-3n—n^+An=1.1xlO15cm-3p=p（）+Ap=IO14c
8、m-3^=（Po+△历妁+So+△咖«=«oexp[（EFw-EF）Aor]riEFn-Ef=k.Tin—=0.002eVP=Poexp[（£F-EFP）/kQT]^2=2.25x10’c加一在上图中标出（JJ扩,（Jn）漂,（Jp）扩，（Jp）漂的方向。（4分）2、（12分）掺杂浓度为ND=1016cn）-3的Si,光照产生的非平衡载流子线性分布，在gm内的浓度差为lO'W光照gn=
