东南大学2014年半导体物理考研复习试题(A卷).pdf

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1、东南大学考研复习卷(A卷)课程名称半导体物理929编辑时间2013-1得分适用专业电子科学与技术考试形式闭卷考试时间长度180分钟-19室温下kT0.026eV，电子电量eC1.610。0一、填空题（每空1分，共35分）1531.硅原子作为杂质原子掺入砷化镓样品中，设杂质浓度为10cm，其中10%硅原子取代砷，90%硅原子取代镓，如果硅原子全部电离，本征激发可忽略不计。则该半导体线为__________型半导体，10%硅原子取代砷的这些硅相当于__________杂质。2.半导体中掺杂浓度很高时，杂质电离能__________（填“增大、减小、不变”）；在姓名重掺杂的简并半导体中，杂

2、质浓度很高，杂质原子相互靠近，被杂质原子束缚的电子的波函数显著重叠，这时电子作共有化运动，产生的结果是__________。如果掺杂封浓度过高，杂质能带会进入导带或者价带，能带状态密度发生变化，产生__________效应。cn(nn)cp(pp)n00lpl3.间接复合作用下的非平衡载流子的寿命，式中Nccn()pptnp00密n代表__________。已知半导体禁带宽度E1.35eV，小注入条件下，复合中心lg能级E在导带底下方0.12eV，费米能级在价带顶上方0.31eV，则非平衡载流子的寿t命可化简为__________。学号4.迁移率表示单位场强下载流子

3、的平均漂移速度。影响半导体载流子迁移率主要有两大因素，一个是__________，另一个是通过__________来影响平均自由时间。5.电中性是内建电场产生的原因。只要破坏了电中性，就会产生扩散与漂移电流并存的情形，除了载流子浓度不均匀，__________和__________也会导致内建电场。6.影响pn结内建电势差V的因素有__________、__________、__________等D参数，在相同条件下半导体材料Si、Ge和GaAs中__________的内建电势差V最D大。共7页第1页(luobin考研复习卷)7.制造晶体管一般是在高杂质浓度的n型衬底上外延一层n型的外延层，

4、再在外延层中扩散硼、磷而成。n型硅单晶衬底是掺锑的，锑的电离能为0.039eV，室温下时的EF位于导带底下方0.026eV处，半导体的状态为__________（填“简并”，“弱简并”或“非简并”），判断的依据为__________。8.强电场效应会使半导体器件的载流子速度达到饱和，还可能使载流子成为热载流子，影响器件性能。半导体器件的热载流子由于具备高能量，常常会导致载流子__________；热载流子可与晶格发生碰撞电离，利用这一原理可以制备__________器件。9.早期锗硅等半导体材料常利用测其电阻率的办法来估计纯度，室温下较纯Ge样品的2223电子迁移率3900cmVs/

5、，锗原子密度4.4210cm，若测得室温下电阻n率为10cm，则利用此方法测得n型锗的掺杂浓度为__________，这种测量方法来估计纯度的局限性是__________。10.金属的费米能级位于导带之上，n型半导体与金属接触形成整流接触，那么半导体与金属的功函数哪个大？__________。由于半导体与金属之间存在整体载流子水平差异，所以会产生载流子（电子）的扩散，形成内建电场；内建电场几乎全部建立在半导体一侧的原因是__________。具有整流接触的金-半接触称为肖特基接触，肖特基结相比普通pn结，在高频高速器件具有更重要的作用，其原因在于肖特基接触不存在电荷存储现象。肖特基

6、接触不存在电荷存储现象的原因是__________。制造pn结可选用的技术主要有合金、扩散、外延生长、__________等，用掺杂制作pn结克服了金-半接触的一大缺点：__________。11.下图是p型半导体的能带图。三图中哪些图表明半导体存在电流？__________。图b中电子的运动方向为__________(填“向左”或“向右”)；图c左边与右边哪边电势高？__________，空穴的扩散方向为__________(填“向左”或“向右”)。ECECECEFEEFFEVEEVV图a图b图c共7页第2页(luobin考研复习卷)12.非平衡载流子通过__________作用而消失，非

7、平衡载流子的__________叫做寿命，寿命与__________在__________中的位置密切相关。对于p型半导体，本征载流子浓度为n，电子浓度为n，复合系数为r，忽略间接复合，小注入条件下由i0直接复合决定的非平衡载流子寿命约为__________。二、简答题（共72分）1.(14)分下图分别是半导体材料Si、Ge和GaAs的能带结构示意图。(1)Si、Ge为间接带隙半导体，GaAs为直接带隙