半導(dǎo)體復(fù)習(xí)參考試題-免費(fèi)閱讀
【正文】 此兩式稱為愛因斯坦關(guān)系。，利用（319）式有：成立2. 假設(shè)在300K下，一種施主濃度為ND的非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體，其禁帶寬度為Eg、導(dǎo)帶和價(jià)帶有效狀態(tài)密度分別為NC和NV，試證明它由摻雜狀態(tài)到本征狀態(tài)的臨界溫度Td符合下式：證明：依題意有： 而 （1） （2） 以及 （3）同時(shí) （4） 以及 （5）則 （6） 且有 （7）將（6）、（7）式帶入（1）式，有 證畢3. 假若一種半導(dǎo)體為n型，除了摻雜濃度為ND的施主，還摻有少量的濃度為NA的受主，請(qǐng)證明弱電離情況下該半導(dǎo)體的電子濃度滿足下式： 式中施主的電離能為，為導(dǎo)帶底有效狀態(tài)密度。n型硅中摻入受主雜質(zhì)，EF降低。 （3）理想半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)是完整的，實(shí)際半導(dǎo)體中存在點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷等。12. 為什么Si半導(dǎo)體器件的臨界工作溫度比Ge半導(dǎo)體器件的臨界工作溫度高？答：本征載流子濃度比雜質(zhì)濃度低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上時(shí)，可認(rèn)為載流子全部由雜質(zhì)電離產(chǎn)生，超過此值半導(dǎo)體器件失效。 EcEvEFEcEv熱平衡時(shí)的費(fèi)米能級(jí) n型半導(dǎo)體的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)9. 設(shè)硅中金原子的濃度為1015cm3，試說明金對(duì)硅中的非平衡載流子的影響及用途； 在下面兩種情況下硅中金原子的帶電狀態(tài)： (a)硅中有濃度為1016cm3的磷； (b)硅中有濃度為1016cm3的硼。這些促進(jìn)復(fù)合過程的雜質(zhì)和缺陷稱為復(fù)合中心。6. 分析影響常見半導(dǎo)體遷移率的因素。本題中施主濃度為51015 cm3，器件穩(wěn)定工作要求本征載流子濃度至少要比雜質(zhì)濃度低1個(gè)數(shù)量級(jí)，即不能超過51014 cm3，查表可知，此濃度對(duì)應(yīng)的Si的溫度極限為520K，Ge為370K，而GaAs為720K。但是，對(duì)于GaAs而言，公有化的價(jià)電子具有離子性，最密排面（111）上的雙原子層構(gòu)成電偶極層，不易解理，自然解理面是次密排面（110）。（3）CD段。2. 試定性分析Si的電阻率與溫度的變化關(guān)系，并畫出示意圖。A、EA B、EB C、EF D、Ei E、少子 F、多子 42. 一塊半導(dǎo)體壽命τ=15μs，光照在材料中會(huì)產(chǎn)生非平衡載流子，光照突然停止30μs后，其中非平衡載流子將衰減到原來的（ C ）。 ； ； ； ； E. 有效陷阱。 A. 非本征 ，非簡(jiǎn)并Si中電子擴(kuò)散系數(shù)Dｎ與ＮＤ有如下圖 （C ） 所示的最恰當(dāng)?shù)囊蕾囮P(guān)系，在一定的溫度下，當(dāng)摻入的濃度增加時(shí)，費(fèi)米能級(jí)向（ A ）移動(dòng)；當(dāng)摻雜濃度一定時(shí)，溫度從室溫逐步增加，費(fèi)米能級(jí)向( C )移動(dòng)。A. 無雜質(zhì)污染 B. 受宇宙射線輻射 C. 化學(xué)配比合理 D. 晶體完整性好22. 在光電轉(zhuǎn)換過程中，Si比GaAs量子效率低，因?yàn)槠洌―）。A. GaAs B. GaP C. Si D. Ge14. 若用N取代GaP中的一部分P，半導(dǎo)體的禁帶寬度（A）；若用As則禁帶寬度（C）。C. 電子在晶體各原胞對(duì)應(yīng)點(diǎn)出現(xiàn)的幾率相同。A. 空穴 B. 電子2. 室溫下，半導(dǎo)體Si摻硼的濃度為1014cm3，費(fèi)米能級(jí)（B）；1015cm3的磷，費(fèi)米能級(jí)（A）；將該半導(dǎo)體升溫至570K，費(fèi)米能級(jí)（C）。，其中和B是常數(shù)，則電子速度：（）。8. Si、Ge和GaAs能帶結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)：1)禁帶寬度具有負(fù)溫度系數(shù)2)價(jià)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。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(huì)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(gè)重要指標(biāo)。5. Si屬于（間接）帶隙半導(dǎo)體。9. 有效質(zhì)量是（半導(dǎo)體內(nèi)部勢(shì)場(chǎng)）作用的概括。 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(zhǎng)衰減時(shí)間）。（已知：室溫下，ni≈1010cm3，570K時(shí)，ni≈21017cm3）A. 高于Ei B. 低于Ei C. 約等于Ei3. 對(duì)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）。D. 電子在晶體各原胞對(duì)應(yīng)點(diǎn)的相位相同。A. 變大 B. 不變 C. 變小15. GaAs的導(dǎo)帶極值位于布里淵區(qū)（D）。A. 禁帶較窄 B. 禁帶較寬 C. 禁帶是間接躍遷型 D. 禁帶是直接躍遷型23. 若某材料電阻率隨溫度上升而先下降后上升，該材料是（C）。 ； ； ； D. EF 32. 把磷化鎵在氮?dú)夥罩型嘶?，?huì)有氮取代部分的磷，這會(huì)在磷化鎵中出現(xiàn)（ D ）。 （ C ）。A、1/4 B、1/e C、1/e2 D、1/2 43. 半導(dǎo)體中載流子的擴(kuò)散系數(shù)決定于該材料中的（ A ）。答： Si的電阻率與溫度的變化關(guān)系可以分為三個(gè)階段，如圖所示（1）AB段。溫度再進(jìn)一步增加，電阻率隨溫度升高而降低。4. 請(qǐng)指出Si和GaAs的器件工作溫度上限的決定因素，當(dāng)施主濃度同為51015 cm3時(shí)，畫出電子濃度隨溫度（從室溫開始）的變化（假定室溫時(shí)完全電離）。300K 520K 720K T
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