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半导体物理期末试卷(含部分答案

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一、填空题

1．纯净半导体Si中掺错误！未找到引用源。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n

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1017cm-3丙含镓1017cm-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

ECEF2k0T

为非简并条件；0ECEF2k0T为弱简并条件；ECEF0

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。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EiD．经过

一极大值趋近Ei7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

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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：

psT

3/2

，电离杂质散射：

piNiT

3/2

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