半導(dǎo)體復(fù)習(xí)參考試題(已修改)
2025-04-29 00:00 本頁面
【正文】 一、填空題1. 自由電子的能量與波數(shù)的關(guān)系式為（），孤立原子中的電子能量（大小為的分立能級），晶體中的電子能量為（電子共有化運動）所形成的（準(zhǔn)連續(xù)）的能帶。2. 溫度一定時，對于一定的晶體，體積大的能帶中的能級間隔（?。瑢τ谕粔K晶體，當(dāng)原子間距變大時，禁帶寬度（變?。?. 玻爾茲曼分布適用于（非簡并）半導(dǎo)體，對于能量為E的一個量子態(tài)被電子占據(jù)的概率為（），費米分布適用于（簡并）半導(dǎo)體，對于能量為E的一個量子態(tài)被電子占據(jù)的概率為（），當(dāng)EF滿足（）時，必須考慮該分布。4. 半導(dǎo)體材料中的（能帶結(jié)構(gòu)（直接復(fù)合））、（雜質(zhì)和缺陷等復(fù)合中心（間接復(fù)合））、（樣品形狀和表面狀態(tài)（表面復(fù)合））等會影響非平衡載流子的壽命，壽命值的大小反映了材料晶格的（完整性），是衡量材料的一個重要指標(biāo)。5. Si屬于（間接）帶隙半導(dǎo)體。導(dǎo)帶極小值位于布里淵區(qū)的（100方向）上由布里淵區(qū)中心點Г到邊界X點的（）處，導(dǎo)帶極值附近的等能面是（長軸沿100方向的旋轉(zhuǎn)橢球面），在簡約布里淵區(qū)，共有（6）個這樣的等能面。6. Ge屬于（間接）帶隙半導(dǎo)體。導(dǎo)帶極小值位于布里淵區(qū)的（111方向）上由布里淵區(qū)邊界L點處，導(dǎo)帶極值附近的等能面是（長軸沿111方向的旋轉(zhuǎn)橢球面），在簡約布里淵區(qū)，共有（4）個這樣的等能面。7. GaAs屬于（直接）帶隙半導(dǎo)體。導(dǎo)帶極小值位于布里淵區(qū)中心點Г處，極值附近的等能面是（球面），在簡約布里淵區(qū)，共有（1）個這樣的等能面。在布里淵區(qū)的（111方向）邊界L點處，簡約布里淵區(qū)一共有（8）個這樣的能谷。8. Si、Ge和GaAs能帶結(jié)構(gòu)的共同點：1)禁帶寬度具有負(fù)溫度系數(shù)2)價帶頂位于布里淵區(qū)中心，k=0處，等能面不是球面，有輕重空穴之分。9. 有效質(zhì)量是（半導(dǎo)體內(nèi)部勢場）作用的概括。由于晶體內(nèi)部的各向異性，在空間的三個主軸上，有效質(zhì)量可以表示為（、一般情況下，，是不等的）。在能帶底部，為(正)值，即；在能帶頂部，為(負(fù))值，即。在關(guān)系的拐點處，（），說明此處電子（不受外電場作用，電子從外場獲得的能量，全部釋放給晶格）。內(nèi)層電子形成的能帶（窄），曲線曲率（小），（?。?，所以（大）。外層電子能帶（寬），（大），所以（?。?，共有化運動強(qiáng)，在外力作用下，可以獲得更大的加速度。10. 一種晶體中導(dǎo)帶底電子能量E與波矢K的關(guān)系為，其中為導(dǎo)帶底能量，A是常數(shù)，則電子的有效質(zhì)量：（）。，其中和B是常數(shù)，則電子速度：（）。 12. 半導(dǎo)體的陷阱中心使其中心光電導(dǎo)靈敏度（提高），并使其光電導(dǎo)衰減規(guī)律（延長衰減時間）。13. 當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，也不對外做功的情況下，系統(tǒng)（每增加一個電子）所引起系統(tǒng)自由能的變化，等于系統(tǒng)的化學(xué)勢，也就是等于系統(tǒng)的費米能級。費米能級標(biāo)志了（電子填充能級）的水平。它主要受（摻雜濃度）、（摻雜種類）和（溫度）的影響。在絕對零度時，的能級（沒有）電子占據(jù)；而的能級（完全被）電子占據(jù)。隨著溫度的升高，電子占據(jù)的能級概率（增大），空穴占據(jù)的能級概率（增大）。二、選擇題1. 施主雜質(zhì)電離后向半導(dǎo)體導(dǎo)帶提供（ B ），受主雜質(zhì)電離后向半導(dǎo)體價帶提供（ A ），本征激發(fā)后向半導(dǎo)體提供（ AB）。A. 空穴 B. 電子2. 室溫下，半導(dǎo)體Si摻硼的濃度為1014cm3，費米能級（B）；1015cm3的磷，費米能級（A）；將該半導(dǎo)體升溫至570K，費米能級（C）。（已知：室溫下，ni≈1010cm3，570K時，ni≈21017cm3）A. 高于Ei B. 低于Ei C. 約等于Ei3. 對于處于飽和區(qū)的半導(dǎo)體硅材料，溫度升高將導(dǎo)致禁帶寬度（C），本征流子濃度（A），多子濃度（B），少子濃度（A）。A. 變大 B. 不變 C. 變小4. 最有效的復(fù)合中心能級位置在（ D ）附近；最有利陷阱作用的能級位置在（C ）附近。A. EA B. ED C. EF D. Ei 5. 擴(kuò)散系數(shù)反映了載流子在（A）作用下運動的難易程度，遷移率反映了載流子在（B ）作用下運動的難易程度。A. 濃度梯度 B. 電場 C. 光照 6. 最小電導(dǎo)率出現(xiàn)在（ B）型半導(dǎo)體。A. n B. p C. 本征7. 電子在晶體中的共有化運動是指（C）。A. 電子在晶體中各處出現(xiàn)的幾率相同。 B. 電子在晶體原胞中各點出現(xiàn)的幾率相同。C. 電子在晶體各原胞對應(yīng)點出現(xiàn)的幾率相同。D. 電子在晶體各原胞對應(yīng)點的相位相同。8. 本征半導(dǎo)體是指（D）的半導(dǎo)體。A. 電子濃度等于本征載流子濃度 B. 電阻率最高 C. 電子濃度等于空穴濃度 9. IIVI族化合物中的M空位Vm是（C）。A. 點陣中的金屬原子間隙 B. 一種在禁帶中引入施主的點缺陷C. 點陣中的點陣中的金屬原子空位 D. 一種在禁帶中引入受主的位錯10. 若某半導(dǎo)體導(dǎo)帶中電子出現(xiàn)幾率為零，則此半導(dǎo)體必定（A）。A. 處于絕對零度 B. 不含任何雜質(zhì) C. 不含任何缺陷 D. 不含施主11. Si中摻金的工藝主要用于制造（B）器件。A. 高可靠性 B. 高頻 C. 大功率 D. 高電壓12. 半導(dǎo)體的載流子擴(kuò)散系數(shù)大小決定于其（D）。A. 復(fù)合機(jī)構(gòu) B. 能帶結(jié)構(gòu) C. 晶體結(jié)構(gòu) D. 散射機(jī)構(gòu)13. 公式和中的對于（A）取值相同。A. GaAs B. GaP C. Si D. Ge14. 若用N取代GaP中的一部分
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