北京大学考研历年真题及答案-半导体物理 微电子

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1、大题解释、说明Chapter1金刚石结构（2001）金刚石结构的密排面（2003）Si晶体结构和结合性质（2006）Chapter2（计算）Au在Si中产生双重能级（96、99）直接、间接禁带半导体（00）（说明）Si、Ge、GaAs能带特点（93、96、97、98）等电子陷阱（97）v（证明）E-k关系（94）半导体能带结构（07）Chapter3（推导）二维电子气模型求模式密度、导带电子浓度表达式（93、态密度有效质量（99）96、05）载流子有效质量（06）（证明）知n、p，求nE、及n、p与n关系（03）半导体的掺杂

2、补偿效应（06）iii施主杂质及其电离能（07）1（图）n-，区分本征区、强电离区、弱电离区以及理由（01）T（推导）球形等能面抛物带求g（Є）（96、00）Chapter4ne2影响载流子迁移率的因素（06）（推导）st=<>（01）动量驰豫时间（00）m霍尔效应及在半导体中应用（03）（计算）Fe在Ge中产生双重能级（98）热载流子效应（06）（说明）霍尔效应及在半导体中主要应用（93、98）（计算）GaAs中含浅施主、深受主（97）11（说明）RR=-=、，R为何反比载流子浓度（94）nenp1（图）对lns-曲线作相

3、关说明（93）TChapter5（说明）直接、间接复合及各过程影响因素，平均自由时间（05、非平衡载流子的寿命（06）06）爱因斯坦关系（94）深能级通常是有效复合中心（94、97、00）复合中心（03）Dnp¹D下，tt¹；R=reff（npn-2）；少子寿陷阱效应（01）多子少子i过剩载流子的扩散长度、扩散速度（01）命（99）俄歇复合（07）KT（证明）爱因斯坦关系D=m（00）带间俄歇复合（98、00）e准费米能级（97、00）（推导）一维扩散分布、扩散流（93、97、07）准平衡（94、97、98、07）Nrrtn

4、p2R=（npn-）（94）ir（n+n）+r（pp+）n1p1间接复合四个过程nMOS的C-V曲线（06）Chapter6（计算）线性缓变pn结（06）隧道（齐纳）击穿（06）知P、N浓度，求势垒、电场电荷分布（05）隧道二极管（99）（说明）正向偏压下pn结（98、03）扩散电容（98）1平带电压（96）éùeeeN*2欧姆接触êú0（证明）C(V)=（97、01）êú（2V-V）êúëûDeVeVD（证明）J=J(eKT-1)，j=-enne(KT1),j关系式(94、00)0n0pLnPDF文件使用"pdfFacto

5、ry"试用版本创建www.fineprint.com.cn1993年一、导出非简并情形下电子浓度n随费米能级E的变化FEECF--n=NeKTc式中E为导带底能量，N为导带有效态密度。（20分）CC二、设入射光在半导体的n型半导体表面很薄的表面层内被吸收并激发电子空穴对。求导出过剩载流子的一维稳定扩散系数，并就所得的结果中有关的量做适当的说明。（30分）三、说明霍尔效应在半导体中的重要应用。（10分）四、半导体电导率σ的对数lnσ随温度倒数1/T的变化如图示，试对之作点说明。（15分）lnd1/T五、MIS结构的平带电压和哪

6、些因素有关？（10分）六、说明Si、GaAs的能带结构的特点，并据之评述两者物理性质的差异及在应用中的优缺点。（15分）1994年PDF文件使用"pdfFactory"试用版本创建www.fineprint.com.cn一、名词解释：爱因斯坦关系、准平衡（10分）r二、试证明半导体能带结构（即E-k关系），可告诉你哪些重要知识？试举例说明。（15分）11三、R=-或R=-（略去霍尔因子），从物理上说明R的大小为何反比于载流子浓度？nepe（15分）四、通过复合中心的复合速率R可写作：Nrrtnp2R=（npn-）ir（n+n

7、）+r（pp+）n1p1其中n、p、Nt分别为电子、空穴和复合中心浓度，n为本征载流子浓度，r、r为电inpEEct-EEtv---子和空穴的俘获系数，n=NeKT，p=NeKT，式中E为复合中心的能级位置，1c1vt试求n型和p型材料在低阻区和高阻区的小信号寿命，说明为什么有效复合中心通常是深能级。（20分）五、设MOS结构氧化层中正离子的分布遵守：12r（x）=A(x-d)i2其中d为氧化层厚度，设正离子面密度为Q，试求这些电荷对平带电压的贡献。（15分）iOX六、对于同质pn结，证明在空间电荷区边界处作为少子电流的电子

8、注入电流j和空穴注入n电流j可写作（说明关键步骤）：peVeVeDn0KTj=eDppe（0KT-1）j=ne（-1）nppnLLnp00其中n和p为p区和n区平衡时的电子和空穴浓度，D、D、、LL分别为电子、pnnppn空穴的扩散系数和扩散长度。试证明若空间电荷区的产生和复合可略去，j和