2013-半导体物理期中考试试卷-电子科技大学-朱俊.pdf

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1、学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零壹三至二零壹四学年第一学期期中考试半导体物理课程考试题卷（100分钟）考试形式：闭卷考试日期2013年10月29日一二三四五六七八九十合计3824830一、选择填空（含多选题）（19×2分）1、重空穴是指（C）A、质量较大的原子组成的半导体中的空穴B、价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴C、价带顶附近曲率较小的等能面上的空穴D、自旋－轨道耦合分裂出来的能带上的空穴2、硅的晶体结构和能带结构分别是（C）A.金刚石型和直接禁带型B.闪锌矿型和直接禁带

2、型C.金刚石型和间接禁带型D.闪锌矿型和间接禁带型3、电子在晶体中的共有化运动指的是电子在晶体（C）。A、各处出现的几率相同B、各处的相位相同C、各元胞对应点出现的几率相同D、各元胞对应点的相位相同4、本征半导体是指（A）的半导体。A、不含杂质与缺陷；B、电子密度与空穴密度相等；C、电阻率最高；C、电子密度与本征载流子密度相等。5、简并半导体是指（A）的半导体A、(EC-EF)或(EF-EV)≤0B、(EC-EF)或(EF-EV)≥0C、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度D、导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子6、在某半导体掺入硼的浓度为1014cm-3,磷为

3、1015cm-3，则该半导体为（B）半导体；其有效杂质浓度约为（E）。A.本征，B.n型，C.p型，D.1.1×1015cm-3,E.9×1014cm-31第页共3页学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……7、3个硅样品的掺杂情况如下：17-317-315-3甲．含镓1×10cm；乙.含硼和磷各1×10cm；丙.含铝1×10cm这三种样品在室温下的费米能级由低到高（以EV为基准）的顺序是(B)A.甲乙丙；B.甲丙乙；C.乙丙甲；D.丙甲乙8、以长声学波为主要散射机构时，电子的迁移率μn与温度的（B）

4、。A、平方成正比；B、3/2次方成反比；C、平方成反比；D、1/2次方成正比；*9、公式qm/中的是载流子的（C）。A、散射时间；B、寿命；C、平均自由时间；C、扩散系数。10、室温下，半导体Si掺硼的浓度为1014cm-3，同时掺有浓度为1.1×1015cm-3的磷，则电子浓度约为（B），空穴浓度为（D），费米能级为（G）；将该半导体由室温度升至570K，则多子浓度约为（F），少子浓度为（F），费米能级为（I）。（已知：室温下，ni≈1.5×1010cm-3，570K时，ni≈2×1017cm-3）A、1014cm-3B、1015cm-3C、1.1×

5、1015cm-3D、2.25×105cm-3E、1.2×1015cm-3F、2×1017cm-3G、高于EiH、低于EiI、等于Ei11、对于一定的n型半导体材料，温度一定时，减少掺杂浓度，将导致（D）靠近Ei；A、Ec，B、Ev，C、Eg，D、EF。12、热平衡时，半导体中的电子浓度与空穴浓度之积为常数，它只与（C，D）有关，而与（A，B）无关；A、杂质浓度B、杂质类型C、禁带宽度，D、温度。13、当施主能级ED与费米能级EF相等时，电离施主的浓度为施主浓度的（C）倍；A、1，B、1/2，C、1/3，D、1/4。2第页共3页学院姓名学号任课老师选课号………密

6、………封………线………以………内………答………题………无………效……三、简答题（6×4分）1.试说明浅能级杂质和深能级杂质的物理意义及特点？答：物理意义：在纯净的半导体中，掺入少量的其它元素杂质，对半导体的性能影响很大。由于杂质的存在，使得该处的周期性势场受到扰乱，因而杂质的电子不能处于正常的导带或价带中，而是在禁带中引入分裂能级，即杂质能级。根据杂质能级在禁带中的位置不同，分为深能级杂质和浅能级杂质。又根据杂质电离后施放的电子还是空穴，分为施主和受主两类。（2分）特点：对于浅能级杂质，施主或受主能级离导带底或价带顶很近，电离能很小，在常温下，杂质基本全部电离

7、，使得导带或价带增加电子或空穴，它的重要作用是改变半导体的导电类型和调节半导体的导电能力。对于深能级杂质，能级较深，电离能很大，对半导体的载流子浓度和导电类型没有显著的影响，但能提供有效的复合中心，可用于高速开关器件。（2分）2.杂质半导体Si、Ge中，一般情形下的主要散射机构是什么？化合物半导体GaAs一般情形下的主要散射机构又是什么？对上述两类半导体分别写出其主要散射机构所决定的散射几率和温度的关系。答：对掺杂的元素半导体材料Si、Ge，其主要的散射机构为声学波散射和电离杂质散射，其散射几率和温度的关系为：3/23/2声学波散射：pT，电离杂质散射：p

8、NTsii对Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体Ga