半導(dǎo)體物理考試題及答案

單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.本征半導(dǎo)體中，電子濃度和空穴濃度的關(guān)系是（）A.電子濃度大B.空穴濃度大C.相等D.不確定2.雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多子的濃度主要取決于（）A.溫度B.摻雜濃度C.晶格結(jié)構(gòu)D.光照3.PN結(jié)加正向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)將（）A.變寬B.變窄C.不變D.先變寬后變窄4.對(duì)于N型半導(dǎo)體，其多數(shù)載流子為（）A.電子B.空穴C.離子D.光子5.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度升高而（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱6.擴(kuò)散電流的方向是（）A.從高濃度區(qū)指向低濃度區(qū)B.從低濃度區(qū)指向高濃度區(qū)C.與載流子濃度無(wú)關(guān)D.隨機(jī)的7.下列元素中，可作為N型半導(dǎo)體摻雜劑的是（）A.硼B(yǎng).鋁C.磷D.銦8.內(nèi)建電場(chǎng)的方向是（）A.從P區(qū)指向N區(qū)B.從N區(qū)指向P區(qū)C.與電壓有關(guān)D.垂直于PN結(jié)9.本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)位于（）A.導(dǎo)帶底B.價(jià)帶頂C.禁帶中央D.不確定位置10.半導(dǎo)體中載流子的遷移率反映了（）A.載流子濃度大小B.電場(chǎng)對(duì)載流子的影響C.載流子運(yùn)動(dòng)的難易程度D.溫度對(duì)載流子的作用多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于半導(dǎo)體特性的有（）A.熱敏性B.光敏性C.摻雜特性D.絕緣性2.形成PN結(jié)的物理過(guò)程包含（）A.擴(kuò)散B.漂移C.電離D.復(fù)合3.影響半導(dǎo)體載流子遷移率的因素有（）A.溫度B.雜質(zhì)濃度C.晶格結(jié)構(gòu)D.光照強(qiáng)度4.常用于制造半導(dǎo)體器件的材料有（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.銅5.對(duì)于P型半導(dǎo)體，以下說(shuō)法正確的是（）A.多子為空穴B.少子為電子C.摻雜三價(jià)元素D.費(fèi)米能級(jí)靠近價(jià)帶6.半導(dǎo)體中的電流包括（）A.漂移電流B.擴(kuò)散電流C.傳導(dǎo)電流D.位移電流7.下列關(guān)于PN結(jié)單向?qū)щ娦缘拿枋觯_的是（）A.正向偏置易導(dǎo)通B.反向偏置易導(dǎo)通C.正向電流大D.反向電流小8.決定半導(dǎo)體導(dǎo)電能力的因素有（）A.載流子濃度B.載流子遷移率C.晶格缺陷D.原子序數(shù)9.雜質(zhì)半導(dǎo)體中，雜質(zhì)的作用是（）A.提高導(dǎo)電能力B.改變導(dǎo)電機(jī)理C.影響禁帶寬度D.決定晶格結(jié)構(gòu)10.本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子是（）A.電子B.空穴C.正離子D.負(fù)離子判斷題（每題2分，共10題）1.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。（）2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，少數(shù)載流子的濃度與溫度無(wú)關(guān)。（）3.PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。（?.電子和空穴都是半導(dǎo)體中的載流子。（）5.增大半導(dǎo)體的摻雜濃度，其電阻率一定增大。（）6.擴(kuò)散電流是由濃度差引起的載流子定向運(yùn)動(dòng)形成的。（）7.本征半導(dǎo)體的電中性被打破時(shí)才會(huì)導(dǎo)電。（）8.溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體中的載流子遷移率一定增大。（）9.正向偏置下，PN結(jié)的擴(kuò)散電流大于漂移電流。（）10.N型半導(dǎo)體中，空穴是多數(shù)載流子。（）簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理。答：本征半導(dǎo)體在熱激發(fā)下，價(jià)帶中的電子獲得足夠能量躍遷到導(dǎo)帶，形成自由電子，同時(shí)價(jià)帶留下空穴。自由電子和空穴都參與導(dǎo)電，即本征激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)導(dǎo)電。2.簡(jiǎn)述PN結(jié)的形成過(guò)程。答：P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合時(shí)，多子（P區(qū)空穴、N區(qū)電子）因濃度差而擴(kuò)散，在交界面形成空間電荷區(qū)?？臻g電荷產(chǎn)生內(nèi)建電場(chǎng)，促使少子漂移，當(dāng)擴(kuò)散與漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了PN結(jié)。3.簡(jiǎn)述半導(dǎo)體摻雜的目的和作用。答：目的是改變半導(dǎo)體導(dǎo)電性能。通過(guò)摻雜不同雜質(zhì)元素，可顯著改變半導(dǎo)體中多子的類型和濃度，如N型摻雜增加電子濃度，P型摻雜增加空穴濃度，從而大幅提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。4.簡(jiǎn)述溫度對(duì)半導(dǎo)體性能的影響。答：溫度升高，本征激發(fā)加劇，載流子濃度增加，導(dǎo)電能力增強(qiáng)；同時(shí)，載流子遷移率受晶格散射等影響可能減小，但總體對(duì)導(dǎo)電能力增強(qiáng)影響更大；溫度還會(huì)影響半導(dǎo)體禁帶寬度、PN結(jié)性能等。討論題（每題5分，共4題）1.討論為什么PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。答：PN結(jié)正向偏置時(shí)，外電場(chǎng)與內(nèi)建電場(chǎng)方向相反削弱內(nèi)建電場(chǎng)，多數(shù)載流子擴(kuò)散增強(qiáng)，形成較大正向電流，易導(dǎo)通。反向偏置時(shí)，外電場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)建電場(chǎng)，多數(shù)載流子擴(kuò)散受抑制，只有少子漂移形成微弱反向電流，幾乎不導(dǎo)通，所以有單向?qū)щ娦浴?.討論如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)區(qū)分P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。答：可通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)區(qū)分。給半導(dǎo)體施加垂直電場(chǎng)和電流，若產(chǎn)生的霍爾電壓使載流子聚集方向表明多子為空穴，則是P型半導(dǎo)體；若多子為電子則是N型半導(dǎo)體，依據(jù)霍爾效應(yīng)中載流子受力及聚集情況判斷。3.討論半導(dǎo)體材料在現(xiàn)代電子技術(shù)中的重要性體現(xiàn)在哪些方面。答：半導(dǎo)體是現(xiàn)代電子技術(shù)核心基礎(chǔ)。用于制造二極管、三極管、集成電路等器件，實(shí)現(xiàn)信號(hào)整流、放大、邏輯運(yùn)算與存儲(chǔ)等功能，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、通信、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，推動(dòng)信息技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品小型化、高性能化。4.討論在設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要考慮半導(dǎo)體材料的哪些特性？答：需考慮導(dǎo)電類型（P型或N型）及載流子濃度，影響導(dǎo)電性能；遷移率影響載流子運(yùn)動(dòng)速度和器件響應(yīng)速度；禁帶寬度決定工作溫度、擊穿電壓等性能；還有熱穩(wěn)定性、光學(xué)特性等在不同應(yīng)用場(chǎng)景有不同要求。答案單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.A5.A6.B7.C8.B9.C10.C多項(xiàng)選擇題1.ABC