北京大学半导体物理期末考试真题及答案.pdf

信息科学技术学院 20XX-20XX学年第二学期 本科生期末考试试卷及参考答案 装 考试科目： 半导体物理 考试时间：20XX年 6 月 专业 级 班 主讲教师 订 姓名 学号 毛 题 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 号 线 得 分 内 一、（每小题6 分，共30分）名词解释： 1、迁移率 参考答案： 请 单位电场作用下，载流子获得的平均定向运动速度，反映了载流子在电场作用下的输运能力， qτ 是半导体物理中重要的概念和参数之一。迁移率的表达式为：μ ∗ 。可见，有效质量和弛豫 m 时间（散射）是影响迁移率的因素。 勿 2、过剩载流子 参考答案： 在非平衡状态下，载流子的分布函数和浓度将与热平衡时的情形不同。非平衡状态下的载流 答 子称为非平衡载流子。将非平衡载流子浓度超过热平衡时浓度的部分，称为过剩载流子。 非平衡过剩载流子浓度：Δn n =−n ，Δp p =−p ，且满足电中性条件：Δn =Δp 。可以 0 0 产生过剩载流子的外界影响包括光照（光注入）、外加电压（电注入）等。 2 对于注入情形，通过光照或外加电压（如碰撞电离）产生过剩载流子：npni ，对于抽取情 题 形，通过外加电压使得载流子浓度减小：np ni2 。 3、简并半导体 参考答案： 对于重掺杂半导体，费米能级接近或进入导带或价带，导带/价带中的载流子浓度很高，泡利 不相容原理起作用，电子和空穴分布不再满足玻耳兹曼分布，需要采用费米分布函数描述。称此 类半导体为简并半导体。简并半导体满足的条件是： EC −E F ≤3kT 或 EV −E F ≤3kT 1 4、俄歇复合 参考答案： 电子与空穴复合的方式之一，属非辐射复合，其中没有光子的发射。 载流子从高能级向低能级跃迁，发生导带电子与价带空穴复合时，不是通过辐射光子或声子 的方式释放能量，而是通过碰撞将多余的能量传递给另一个载流子，使这个载流子被激发到能量 更高的能级上去。然后，获得高能的载流子通过与晶格的连续散射方式（不断放出声子）逐渐释 放其较高动能的过程。 带间俄歇复合在窄禁带半导体中及高温情况下起着重要作用，而与杂质和缺陷有关的俄歇复 合过程，则常常是影响半导体发光器件发