陜西科技大學(xué)試題紙課程 半導(dǎo)體物理 班級(jí)學(xué)號(hào) 姓名題號(hào)題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分閱卷人一、選擇題〔15〕1.金屬-半導(dǎo)體接觸整流理論：集中理論和熱電子放射理論分別只適用于〔。〔A〕厚阻擋層和薄阻擋層〔B〕薄阻擋層和厚阻擋層〔C〕正向厚阻擋層和正向薄阻擋層 〔D〕反向厚阻擋層和反向薄阻擋層２突變耗盡層的條件是〔 〕〔A〕外加電壓和接觸電勢(shì)都降落在耗盡層上〔B〕耗盡層中的電荷是由電力施主和電力受主的電荷組成〕耗盡層外的半導(dǎo)體是電中性的A〔〕３自補(bǔ)償效應(yīng)的起因是〔 〕〔A〕材料中先以存在某種深能級(jí)雜質(zhì)〔B〕材料中先以存在某種深能級(jí)缺陷〔C〕摻入的雜質(zhì)是雙性雜質(zhì)〔D〕摻雜導(dǎo)致某種缺陷產(chǎn)生４某半導(dǎo)體中導(dǎo)帶中覺察電子的幾率為零，則該半導(dǎo)體必定〔 。〔A〕不含施主雜質(zhì)〔B〕不含受主雜質(zhì)〔C〕不含任何雜質(zhì)〔D〕處于確定零度５實(shí)際上，在非平衡條件下，往往起重要作用的是〔 ?！睞〕多數(shù)載流子〔B〕少數(shù)載流子〔C〕多數(shù)和少數(shù)載流子〔D〕非平衡少數(shù)載流子６硅中摻金的工藝主要用于制造〔 〕器件。高牢靠性〔B〕高反壓〔C〕高頻〔D〕大功率７欲在摻雜適度的無外表態(tài)ｎ型〔W的是〔 ．

=4.25eV〕上做歐姆接觸，以下四種金屬中最適合m〔A〕In(W=3.8eV)〔B〕Cr(W=4.6eV)〔C〕Au(W=4.8eV)〔D〕Al(W=4.2eV)m m m m８在光電轉(zhuǎn)換過程中，硅材料一般不如砷化鎵量子效率高，因其〔?！睞〕禁帶較窄〔B〕禁帶是間接躍遷型〔C〕禁帶較寬〔D〕禁帶是直接躍遷型第１頁共頁９.公式

qB

中的m*( )。C m * nn〔A〕對(duì)硅取值一樣 〔B〕對(duì)ＧａＰ取值一樣〔C〕對(duì)ＧａAＳ取值一樣 〔D〕對(duì)Ｇｅ取值一樣10.輕空穴指的是〔 ?！睞〕質(zhì)量較小的原子組成的半導(dǎo)體中的空穴〔B〕價(jià)帶頂四周曲率較大的等能面上的空穴〔C〕〔D〕自施－軌道耦合分裂出來的能帶上的空穴依據(jù)費(fèi)米分布函數(shù)，空穴占據(jù)〔E+kT)能級(jí)的幾率〔。F〔A〕等于電子占據(jù)〔E+kT)級(jí)的幾率 〔B〕等于電子占據(jù)〔E-kT)級(jí)的幾率F F〔C〕大于空穴占據(jù)E的幾率 〔D〕大于電子占據(jù)E 的幾率F F對(duì)于只含有一種雜質(zhì)的非簡并n型半導(dǎo)體，費(fèi)米能級(jí)E 隨溫度的上升而〔。F〔A〕單調(diào)上升〔B〕單調(diào)下降〔C〕經(jīng)過一微小值趨近E〔D〕經(jīng)過一極大值趨近Ei i假設(shè)某種材料的電阻率隨溫度上升而先下降后上升，該材料是〔〕〔A〕金屬〔B〕本征半導(dǎo)體〔C〕摻雜半導(dǎo)體〔D〕高純化合物半導(dǎo)體公式 中的是載流子的〔 ?！睞〕遷移率〔B〕壽命〔C〕平均自由時(shí)間〔D〕集中系數(shù)以下情形中，室溫下功函數(shù)最大者為〔 )。〔A〕含硼1×1015/cm3的硅 〔B〕含磷1×1016/cm3的硅〔C〕含硼1×1015/cm3，磷1×1016/cm3的硅 〔D〕純潔硅二、填空題〔25〕計(jì)算半導(dǎo)體中載流子濃度時(shí)，不能使用玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)代替費(fèi)米統(tǒng)計(jì)的判定條件是〔0<E-E2k

T ，這種半導(dǎo)體被稱為〔 簡并半導(dǎo)體 。C F 0n型硅摻砷后，費(fèi)米能級(jí)向〔上〕移動(dòng)，當(dāng)溫度上升時(shí)，費(fèi)米能級(jí)向〔下〕移動(dòng)。本征半導(dǎo)體是指〔不含雜質(zhì)與缺陷〕的半導(dǎo)體，其費(fèi)米能級(jí)位于禁帶〔中心。電離雜質(zhì)對(duì)載流子的散射幾率P與溫度T的關(guān)系是〔-3/2 ，由此打算的遷移率i與溫度的關(guān)系為〔 T3/2 。有效陷阱中心的位置靠近〔平衡時(shí)的費(fèi)米能級(jí)。pn結(jié)擊穿的機(jī)理有〔雪崩擊穿 〔隧道擊穿 〔熱電擊穿 〕金在半導(dǎo)體硅中是一種〔深能級(jí)〕雜質(zhì)。深能級(jí)雜質(zhì)在半導(dǎo)體中起〔復(fù)合中心或陷阱 〕的作用。淺能級(jí)雜質(zhì)在半導(dǎo)體中起第２頁共頁〔施主或受主 〕的作用。V

2k

0TlnNA

，襯底雜質(zhì)濃度〔 越高 ，VS〔 越S q ni大 ，越〔 不易 〕到達(dá)強(qiáng)反型。金屬—絕緣層—n型半導(dǎo)體構(gòu)成的MISV〔s

為正值，外表耗盡時(shí)，外表勢(shì)V(為負(fù)值)。s分析半導(dǎo)體器件的根本方程分別為〔 泊松方程 〔輸運(yùn)方程 〔 續(xù)性方程 。一般在非平衡狀態(tài)時(shí)，往往總是多數(shù)載流子的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)和平衡時(shí)的費(fèi)米能級(jí)偏離〔 不多 ，而少數(shù)載流子的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)偏離〔大 。三、簡答題〔15〕何謂雜質(zhì)補(bǔ)償？雜質(zhì)補(bǔ)償?shù)囊饬x何在？抵消，剩余的雜質(zhì)最終電離，這就是雜質(zhì)補(bǔ)償。利用雜質(zhì)補(bǔ)償效應(yīng)，承受集中或離子注入方法可以依據(jù)需要轉(zhuǎn)變半導(dǎo)體中某個(gè)區(qū)域的導(dǎo)電類型，制造各種器件。雜質(zhì)補(bǔ)償需把握得當(dāng)，否則會(huì)消滅雜質(zhì)的高度補(bǔ)償。什么是歐姆接觸？金屬與半導(dǎo)體形成歐姆接觸的方法有那些？答：歐姆接觸是指其電流-電壓特性滿足歐姆定律的金屬與半導(dǎo)體接觸，即不產(chǎn)生明顯的附Ws>Wmn型半導(dǎo)體形成能產(chǎn)生隧道效應(yīng)的薄勢(shì)壘層，其二是金屬與p型半導(dǎo)體接觸構(gòu)成反阻擋層。平均自由程與集中長度有何不同？1/P，而DP集中長度由集中系數(shù)和材料的壽命來打算，有LpDP〔15〕E而漸漸消逝的效應(yīng)，E的存在可能大大促進(jìn)載流子的復(fù)合；t t陷阱效應(yīng)是指非平衡載流子落入位于禁帶中的雜質(zhì)或缺陷能級(jí)E中，使在E上的電子t tΔn≠Δp，這種效應(yīng)對(duì)瞬態(tài)過程的影響很重要。第３頁共頁和空穴陷阱，而復(fù)合中心具有直接復(fù)合中心、間接復(fù)合中心等。某種程度的陷阱效應(yīng)，而且陷阱效應(yīng)是否成立還與確定的外界條件有關(guān)。陷阱中心的存在大大增長了從非平衡態(tài)回復(fù)到平衡態(tài)的馳豫時(shí)間載流子的壽命，提高響應(yīng)時(shí)間。C0CSMISC有如下關(guān)系式：

1 1 1所以

4C C Co s

〔15〕GMIS構(gòu)造的等效構(gòu)造如圖〔圖略，設(shè)MIS構(gòu)造上所加電壓為VQm，V0VS分別為絕緣層的電壓降和半導(dǎo)體的電壓降GCdQmdVG而C r而C r0od0CsdQmdVsQm2Vo3CCdQdVmdQdV dVsm1dVdV1Gos dQdQo1C omm1Cs所以所以11C Co1CsF C SiE=〔E+E〕/2時(shí)施主的濃度〔15F C 由于半導(dǎo)體是非簡并半導(dǎo)體，所以有電中性條件n0=ND+第４頁共頁n為電子濃度，而N+為電離了的施主濃度。0 DEEC Fn0

Ne kT0C0ND

NDEE所以有;

12e-D FkkTEcEF kT Dc 0 EED F012e kT0施主電離很弱時(shí)，等式右邊分母中的“1”