2013年硕士研究生北大考研半导体物理真题.docx

2013年硕士研究生考试北大半导体物理真题 名词解释 空穴 准费米能级 有效质量 齐纳（隧道）击穿 欧姆接触 异质结 固体通常是以化学键方式将原子（或离子）结合在一起的，简述Si半导体化学键的特征，试讨论Si在单晶、多晶和非晶态时的化学键的结构和差别。 已知在半导体Si中同时掺杂入了浓度分别为ND和NA的施主和受主杂质（ND＞NA），写出该半导体的电中性条件，分别讨论低温弱电离和高温本征电离情形的费米能级及其温度依赖关系。 假设在M/S结构中，金属的功函数为φm半导体亲和势为χ，N型掺杂浓度为ND，相应的功函数为φs，其中φm＞φs。 画出理想M/S结构在平衡与正向偏置时的能带图。 假设金属/半导体界面存在界面态，所形成的电子肖特基势垒被钉扎在φB，在耗尽近似条件下求解半导体内的电势分布表达式。（假设坐标x的原点在M/S界面，半导体体内中性区为电势参考点） 已知在间接禁带半导体Si半导体中掺入了复合中心杂质A，该杂质所引入的复合中心能级EAt在禁带中本征费米能级Ei1以上（EAt ＞Ei1）。 假设该半导体中存在过剩载流子，分析过剩载流子的复合过程。 如果用光谱仪检测该半导体的复合过程，可检测到发射光谱频率分别是多少。 如果在半导体为直接禁带半导体GaAs中掺入复合中心杂质B，该杂质所引入的复合中心能级EBt在GaAs本征费米能级Ei2以上，分析其发射光谱特征。 设nMOS（p-Si衬底）结构的栅氧化层厚度为tox，氧化层的介电常数为εox，金属栅和半导体功函数相同，即φm=φs，Si的费米势φF=（Ei-EF）/q，其中EF和Ei分别为Si的费米能级和本征费米能级。Si与氧化层界面存在界面态，假设界面态呈均匀分布，Ei以下为类施主界面态。 画出该MOS结构的准静态C-V特性曲线并与理想曲线进行比较。 给出平带电压VFB的表达式，示意画出平带时的能带图。 如果同时在氧化层中部，即tox/2处存在正的固定电荷Qf，给出平带电压VFB的表达式，示并意画出平带时的能带图。