华工半导体物理试卷A

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1、诚信应考，考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《半导体物理学》试卷A注意事项：1.考前请将密封线内各项信息填写清楚;2.所有答案请直接答在试卷上（或答题纸上）；3.考试形式：闭卷；4.本试卷共六大题，满分100分，考试时间120分钟。题号—•二三四五六总分得分评卷人一、选择填空（20分，每题2分）1.电子在晶体中的共有化运动指的是A.电子在晶体中各点出现的儿率相同B.电子在晶体元胞中各点出现的几率相同C.电子在晶体各元胞对应点出现的几率相同D・屯子在晶体各元胞对应点有相同位相2.本征半导体是指的半导体。A.不含杂质与缺陷B.电子密度与空穴密度相等

2、C.屯阻率最高D.电子密度与本征载流子密度相等3.若某半导体导带中发现电子的几率为零，则该半导体必定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4.神化镣的导带极值位于布里渊区。A.中心B.<111>方向近边界处C.<100>方向近边界处D.<110>方向近边界处5.重空穴指的是。A.质量较大的原子组成的半导体中的空穴B.价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴A.价带顶附近曲率较小的等能面上的空穴B.自旋一轨道耦合分裂出来的能带上的空穴1.在进入太空的空间实验室中生长的碑化镣通常具有很高的载流子迁移率，这是因为的缘故。A.无杂质污染B.受

3、较强宇宙射线照射C.晶体生长完整性好D.化学配比合理2.公式p=qt/nf屮的t是载流子的oA.渡越时间B.寿命C.平均自由时间D.扩散系数3.半导体中载流子扩散系数的大小决定于其中的A.复合机构B.散射机构C.能带机构D.晶体结构4.在光电转换过程中，硅(Si)材料一般不如碑化稼(GaAs)量子效率高，因其oA.禁带较窄B.禁带是间接跃迁型C.禁带较宽D.禁带是直接跃迁型5.下列情况下，室温下功函数最大者为A.含硼1X10'7cn?的硅B.含磷1X10l6/cm3的硅C.含硼1X1015/cm3,含磷1X1016/cm3的硅D.纯净硅二、解释下列概念（

4、10分，每题2分）1、空穴2、非平衡载流子3、费米能级4、迁移率5、霍耳效应三、回答问题（共20分，每题10分）1、由同一种元素的原子组成的二维晶体，如图所示。(1)画出布拉菲格子；(2)画出两种不同形式的原胞，并指出每个原胞中含的原子数。2、画出半导体GaAs的能带结构示意图，并简述其晶体结构的特点。四、证明题(15分)试用一维非均匀掺杂（掺杂浓度随X的增加而下降），非简并p型半导体模型导岀爱因斯坦关系式：五、计算题（20分）用适当频率的光照射掺杂浓度N^lO^Vcn?的n型Si片「，在品片中均匀产生非平衡载流子，产生率G,=5X107cm3-s,空穴

5、寿命tp=1ms,设无表面复合,求：(1)光照开始后，非平衡空穴浓度随时间t变化的规律；(2)光照达到稳定态后，晶片屮非平衡载流子浓度和导电率。(室温时，硅的电子和空穴迁移率4=1350cm2/(V•s),uP=500cm2/(V•s))六.计算题（15分）由金属-SiO2-P型硅组成得MOS结构，当外加电压使半导体表面少数载流子浓度供与内部多数载流子浓度Pm相等时作为临界强反型条件。（1）试证明临界强反型时，半导体表面势匕=2叫=迎ln^,其中％=邑涇q叫q（2）画岀临界强反型时半导体的能带图，标明相关符号，并把反型、耗尽、中性区各部分用竖线分开，用文

6、字指明。