半导体物理期末试卷（含部分答案.docVIP

一、填空题 1．纯净半导体Si中掺V族元素的杂质，当杂质电离时释放 电子 。这种杂质称 施主 杂质；相应的半导体称 N 型半导体。 2．当半导体中载流子浓度的分布不均匀时，载流子将做 扩散 运动；在半导体存在外加电压情况下，载流子将做 漂移 运动。 3．nopo=ni2标志着半导体处于 平衡 状态，当半导体掺入的杂质含量改变时，乘积nopo改变否？ 不变 ；当温度变化时，nopo改变否？ 改变 。 4．非平衡载流子通过 复合作用 而消失， 非平衡载流子的平均生存时间 叫做寿命τ，寿命τ与 复合中心 在 禁带 中的位置密切相关，对于强p型和 强n型材料，小注入时寿命τn为 ，寿命τp为 . 5． 迁移率 是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量， 扩散系数 是反映有浓度梯度时载流子运动难易程度的物理量，联系两者的关系式是 ，称为 爱因斯坦 关系式。 6．半导体中的载流子主要受到两种散射，它们分别是电离杂质散射 和 晶格振动散射 。前者在 电离施主或电离受主形成的库伦势场 下起主要作用，后者在 温度高 下起主要作用。 7．半导体中浅能级杂质的主要作用是 影响半导体中载流子浓度和导电类型 ；深能级杂质所起的主要作用 对载流子进行复合作用 。 8、有3个硅样品，其掺杂情况分别是：甲 含铝1015cm-3 乙. 含硼和磷各1017 cm-3 丙 含镓1017 cm-3 室温下，这些样品的电阻率由高到低的顺序是 乙 甲 丙 。样品的电子迁移率由高到低的顺序是甲丙乙 。费米能级由高到低的顺序是 乙 甲 丙 。 9．对n型半导体，如果以EF和EC的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准，那么 为非简并条件； 为弱简并条件； 为简并条件。 10．当P-N结施加反向偏压增大到某一数值时，反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为 PN结击穿 ，其种类为： 雪崩击穿 、和 齐纳击穿（或隧道击穿） 。 11．指出下图各表示的是什么类型半导体？ 12. 以长声学波为主要散射机构时，电子迁移率μn与温度的 -3/2 次方成正比 13 半导体中载流子的扩散系数决定于其中的 载流子的浓度梯度 。 14 电子在晶体中的共有化运动指的是 电子不再完全局限在某一个原子上，而是可以从晶胞中某一点自由地运动到其他晶胞内的对应点，因而电子可以在整个晶体中运动 。 二、选择题 1根据费米分布函数，电子占据（EF+kT）能级的几率 B 。 A．等于空穴占据（EF+kT）能级的几率 B．等于空穴占据（EF－kT）能级的几率 C．大于电子占据EF的几率 D．大于空穴占据EF的几率 2有效陷阱中心的位置靠近 D 。 A. 导带底 B.禁带中线 C．价带顶 D．费米能级 3对于只含一种杂质的非简并n型半导体，费米能级Ef随温度上升而 D 。 A. 单调上升 B. 单调下降 C．经过一极小值趋近Ei D．经过一极大值趋近Ei 7若某半导体导带中发现电子的几率为零，则该半导体必定＿D＿。 A．不含施主杂质 B．不含受主杂质 C．不含任何杂质 D．处于绝对零度 三、简答题 1 简述常见掺杂半导体材料（Si，Ge）中两种主要的散射机构，并说明温度及掺杂浓度对这两种散射机构几率的影响及原因。 答：主要的散射机构为晶格振动散射和电离杂质散射 其散射几率和温度的关系为：晶格振动散射：，电离杂质散射： 2 有4块Si半导体样品，除掺杂浓度不同外，其余条件均相同。根据下列所给数据判断哪块样品电阻率最大？哪块样品的电阻率最小？并说明理由。 （1）NA=1.2×1013/cm3, ND=8×1014/cm3; （2）NA=8×1014/cm3, ND=1.2×1015/cm3; （3）NA=4×1014/cm3; （4）ND=4×1014/cm3. 3 当PN结两侧掺杂浓度ND及NA相同时，比较Si、Ge、