半導體復習參考試題-wenkub.com
2025-04-14 00:00 本頁面
【正文】 空穴：電子：半導體載流子輸運規(guī)律：左邊是單位時間單位體積內(nèi)載流子濃度變化率。對上式求導，有：dn0/dx=n0q/k0TdV(x)/dx (1)；式中dV(x)/dx=|E| (2)又因為熱平衡時的電子電流和空穴電流的總電流應該分別為零，即（Jn）=（Jn）漂移+（Jn）擴散=0也就是qA(nunEDndn0/dx)=0 (3)把（2）式帶入（1）式，再將（1）式帶入（3）式，有：nunE=Dnn0qE/k0T，即Dn/un= k0T/q。而 （2）所以（1）式為：= （3）若假設 （4）根據(jù) （5），則得到： （6）求得： （7）式（7）就是雜質(zhì)未完全電離的載流子普遍公式。0 1 f(E)E EF A B C 答：依題意：TA=0KTBTC21. 已知能量曲線E(k)的形狀如圖所示，試回答：（1）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個帶中，哪一個帶的電子有效質(zhì)量數(shù)值最??？答：(III,因為能帶最寬)（2）在考慮Ⅰ、Ⅱ兩個帶充滿電子，而第Ⅲ個帶全空的情況，如果少量電子進入第Ⅲ個帶，在Ⅱ帶中產(chǎn)生同樣數(shù)目的空穴，那么Ⅱ帶中的空穴有效質(zhì)量同Ⅲ帶中的電子有效質(zhì)量相比，是一樣、還是大或??？答：（大，因為II窄，II的=II的III的）0m*0Ek1/2a01/2aV 能量、速度、有效質(zhì)量和波矢的關(guān)系 22. 請畫出能量、速度、有效質(zhì)量和波矢的關(guān)系。19. 對于由直接復合過程所決定的半導體，在下述條件，是否有載流子的凈復合或凈產(chǎn)生：(1)在載流子完全耗盡(即n,p都遠小于ni時)的半導體區(qū)域；(2)在n=p的半導體區(qū)域，此處nni，(3)在只有少數(shù)載流子被耗盡(例如，n型半導體中的空穴濃度pn遠小于熱平衡時的pn0而nn=nn0)的半導體區(qū)域。18. 若P型硅中摻入受主雜質(zhì)，EF是升高還是降低？若n型硅中摻入受主雜質(zhì)，EF是升高還是降低？答：P型硅中摻入受主雜質(zhì)，EF降低。16. 漂移運動和擴散運動有什么不同？答：漂移運動是載流子在外電場的作用下發(fā)生的定向運動，而擴散運動是由于濃度分布不均勻?qū)е螺d流子從濃度高的地方向濃度底的方向的定向運動。14. 實際半導體與理想半導體間的主要區(qū)別是什么？答：（1）理想半導體：假設晶格原子嚴格按周期性排列并靜止在格點位置上，實際半導體中原子不是靜止的，而是在其平衡位置附近振動。？溫度越高，本征激發(fā)的載流子越多，為什么？試定性說明。當外界作用撤消后，非平衡載流子會逐漸復合而消失，重新回到熱平衡狀態(tài)，非平衡載流子消失所需的平均時間為非平衡載流子壽命，當時間達到該值時，非平衡載流子的濃度衰減為初始值的1/e。（2）根據(jù)費米能級的位置來判斷，（a）為n型半導體，費米能級在禁帶中央上部，靠近導帶底，金能級上被電子填充，顯示受主，帶負電；（b）為p型半導體，費米能級在禁帶中央下部，靠近價帶頂，金能級上無電子填充，顯示施主，帶正電。為了描述同一能帶內(nèi)平衡而能帶間非平衡的狀態(tài)，引入準費米能級概念。當半導體中出現(xiàn)非平衡載流子時，必然引起雜質(zhì)能級上電子數(shù)目的改變，雜質(zhì)能級的這種積累非平衡載流子的作用就稱為陷阱效應。7. 比較復合中心與陷阱中心的異同，并指出什么是最有效的復合中心、陷阱中心。s)）遠大于Si的（1350 cm2/(V金屬的電阻率隨著溫度升高而單調(diào)下降。答：原子中的內(nèi)層電子都是占據(jù)滿帶的能級，它對導電沒有貢獻。當溫度足夠高時，本征激發(fā)占主要地位，器件失效。已知本征載流子濃度隨溫度的變化如圖所示。由于Si密排面內(nèi)原子密集，而且層密排面內(nèi)每層原子都有3個共價鍵與另一層結(jié)合，所以雙層密排面內(nèi)結(jié)合很強。這時本征激發(fā)越來越多，雖然遷移率隨溫度升高而降低，但是本征載流子增加很快，其影響大大超過了遷移率降低對電阻率的影響，導致電阻率隨溫度升高而降低。在這一溫度范圍內(nèi)，雜質(zhì)已經(jīng)全部電離，同時本征激發(fā)尚不明顯，故載流子濃度基本沒有變化。溫度很低時，電阻率隨溫度升高而降低。淺能級雜質(zhì)容易在半導體中施放多余的電子或空穴，電離能很低，可通過淺施主或受主的摻雜改變半導體的導電類型和電導率。 A、散射機構(gòu)； B 、復合機構(gòu)； C、雜質(zhì)濃度梯度； C、表面復合速度。 A、EC； B、EV； C、EF； D、Eg； E、Ei。 A. 金剛石型和直接禁帶型 B. 閃鋅礦型和直接禁帶型C. 金剛石型和間接禁帶型 D. 閃鋅礦型和間接禁帶型 37. 簡并半導體是指（ A ）的半導體。 ，變小 ； ，變大； ，變小； ，變大。 ； ； ； 。 ，弱束縛電子基態(tài)軌道半徑為乙的3/4，弱束縛電子基態(tài)軌道半徑為乙的32/9 ，弱束縛電子基態(tài)軌道半徑為乙的8/3 ，弱束縛電子基態(tài)軌道半徑為乙的3/8 28. 一塊半導體壽命τ=15μs，光照在材料中會產(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 ）。A．金屬． B．本征半導體C．摻雜半導體
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