哈尔滨工业大学 半导体物理

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1、哈尔滨工业大学半导体物理真题荟萃一、解释下列名词或概念：（20分）1、准费米能级6、布里渊区2、小注入条件7、本征半导体3、简并半导体8、欧姆接触4、表面势9、平带电压5、表面反型层10、表面复合速度二、分别化出硅、锗和砷化镓的能带结构、并指出各自的特点（20分）三、简述半导体中可能的光吸收过程（20分）四、画出p-n结能带图（零偏、正偏和反偏情况），并简述p-n结势垒区形成的物理过程（20分）五、在一维情况下，以p型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式（20分）六、解释下列名词或概念：（20分）1、准费米能级6、施主与受主杂质2、小注入条件7、本征半导体3、简

2、并半导体8、光电导4、表面势9、深能级杂质5、表面反型层10、表面复合速度七、画出n型半导体MIS结构理想C-V特性曲线，如果绝缘层存在正电荷或者绝缘层-半导体存在界面态将分别对曲线有和影响？（20分）八、简述半导体中可能的光吸收过程（20分）九、画出p-n结能带图（零偏、正偏和反偏情况），并简述p-n结势垒区形成的物理过程（20分）十、在一维情况下，以n型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式（20分）十一、解释下列名词或概念（30分）：1．有效质量2.复合中心3.载流子散射4.简并半导体5.少子寿命6.空穴7.表面复合速度8.光生电动势9.表面态10.表面强反

3、型状态二、画出本征半导体和杂质半导体电阻率随温度变化曲线(10分),并解释其变化规律(20分)。三、用能带论解释金属、半导体和绝缘体的导电性（30分）。四、分别画出零偏、正偏和反偏情况下，p-n结能带图（15分），并简述p-n结势1垒区形成的物理过程（15分）五、如图所示，半导体光敏电阻上表面受到均匀的频率为ν的恒定光照，光功率为Popt(w),在电阻两端施加恒定偏压，光敏电阻内载流子的平均漂移速度为vd,设表面反射率为R，吸收系数为α，光敏电阻厚度d>>1/α,量子产额为β，非平衡载流子寿命为τ，试求：(1)光敏电阻中光生载流子的平均产生率g；分）（8(2)光生电

4、流IP（忽略暗电流）分）设IPh为光生载流子被电极收集一次形成（8，的电流，求光电导增益G=IP的表达式（14分）。IPh2一、解释下列名词或概念：1．重空穴、轻空穴2.表面态3.载流子散射4.本征半导体5.少子寿命二、简述杂质在半导体中的作用。三、简述理想p-n结光生伏特效应，画出开路条件下的能带图（12分）；根据理想光电池电流电压方程，确定开路电压VOC和短路电流ISC表达式（8分)，设p-n结反向电流为IS，光生电流为IL。四、以p型硅MOS结构为例，画出可能测得的高频和低频C-V特性曲线，说明如何确定平带电压（10分）；若SiO2层中存在Na离子，曲线将如何

5、变化？如何通过实验确定其面密度（10分）？五、如图所示，有一均匀掺杂的ｐ型半导体（非高阻材料），在稳定光照下，体内均匀地产生非平衡载流子，且满足小注入条件，产生率为gｎ，半导体内部均匀掺有浓度为Nt的金，电子俘获系数为rn。仅在一面上存在表面复合，表面复合速度为Sｎ，载流子的扩散系数为Dｎ，试确定非平衡载流子的分布。+6.k空间等能面7.热载流子8.格波9.陷阱中心10.光电导灵敏度五、解释下列名词或概念（30分）：6.高度补偿半导体7.状态密度8.消光系数9.表面复合率31．布里渊区2.光生伏特效应3.本征吸收4.间接带隙式半导体5.准费密能级10.光电导增益二、

6、分别论述深能级和浅能级杂质对半导体的影响(30分)。三、在一维情况下，以p型非均匀掺杂半导体为例，推出空穴的爱因斯坦关系式（30分）四、画出理想p-n结和硅p-n结的电流电压曲线（15分），并根据曲线的差异简述硅p-n结电流电压曲线偏离理想p-n结主要因素（15分）十二、五、以p型硅MOS结构为例，画出可能测得的高频和低频C-V特性曲线，说明如何确定平带电压（15分）；若SiO2层中存在Na+离子，曲线将如何变化？如何通过实验确定其面密度（15分）？十三、解释下列名词或概念：（30分）1、异质结6、杂质电离能2、间接带隙式半导体7、光电导3、载流子散射8、空穴4、光

7、生电动势9、有效质量5、施主与受主杂质10、少子寿命十四、分别化出硅、锗和砷化镓的能带结构、并指出各自的特点（30分）十五、试画出理想硅p+-n栅控二极管反向电流IR随栅压VG的变化曲线，说明不同栅压范围内反向电流IR的构成。SiO2层中存在Na,曲线如何变化？若Si-SiO2存在界面态，若曲线将如何变化？（30分）十六、简述半导体中可能的光吸收过程（30分）+十七、在一维情况下，p型非均匀掺杂半导体为例，以推出爱因斯坦关系式（30分）4一.解释下列名词或概念:1.状态密度2.直接复合与间接复合3.受主杂质与施主杂质4.热载流子5.光电导敏度二．分别化出硅、锗和