半导体概念题与判断题
半导体公司笔试题

半导体公司笔试题
半导体公司笔试题目通常会涵盖半导体技术、半导体市场、半导体工艺等方面的知识点。
以下是一些可能的题目:
1.什么是半导体?请简述半导体的基本特性。
2.什么是PN结?请简述PN结的形成过程。
3.请简述晶体管的放大原理。
4.请简述集成电路的基本构成和分类。
5.请简述半导体制造的基本工艺流程。
6.什么是CMOS图像传感器?请简述其工作原理。
7.请简述半导体存储器的基本分类和特点。
8.请简述集成电路封装的基本类型和作用。
9.请简述半导体的应用领域和发展趋势。
10.请简述半导体的主要生产国家和地区,并分析其优劣势。
以上题目仅供参考,具体的笔试题目还需要根据具体的半导体公司和招聘岗位来确定。
半导体物理学练习题(刘恩科)

半导体物理学练习题(刘恩科)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章半导体中的电子状态例1.证明:对于能带中的电子,K状态和-K状态的电子速度大小相等,方向相反。
即:v(k)= -v(-k),并解释为什么无外场时,晶体总电流等于零。
解:K状态电子的速度为:(1)同理,-K状态电子的速度则为:(2)从一维情况容易看出:(3)同理有:(4)(5)将式(3)(4)(5)代入式(2)后得:(6)利用(1)式即得:v(-k)= -v(k)因为电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关,即:E(k)=E(-k)故电子占有k状态和-k状态的几率相同,且v(k)=-v(-k)故这两个状态上的电子电流相互抵消,晶体中总电流为零。
例2.已知一维晶体的电子能带可写成:式中,a为晶格常数。
试求:(1)能带的宽度;(2)能带底部和顶部电子的有效质量。
解:(1)由E(k)关系(1)(2)令得:当时,代入(2)得:对应E(k)的极小值。
当时,代入(2)得:对应E(k)的极大值。
根据上述结果,求得和即可求得能带宽度。
故:能带宽度(3)能带底部和顶部电子的有效质量:习题与思考题:1 什么叫本征激发温度越高,本征激发的载流子越多,为什么试定性说明之。
2 试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。
3 试指出空穴的主要特征。
4 简述Ge、Si和GaAs的能带结构的主要特征。
5 某一维晶体的电子能带为其中E0=3eV,晶格常数a=5×10-11m。
求:(1)能带宽度;(2)能带底和能带顶的有效质量。
6原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同原子中内层电子和外层电子参与共有化运动有何不同7晶体体积的大小对能级和能带有什么影响?8描述半导体中电子运动为什么要引入“有效质量”的概念?用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性?9 一般来说,对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此为什么10有效质量对能带的宽度有什么影响?有人说:“有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能带愈窄。
半导体器件物理考试试卷

一.概念题1.稳态:系统(半导体)能量处于最低,且各物理量如温度、载流子浓度等不随时间变化,则可称其处于稳态。
2.肖特基势垒:即Schottky Barrier,指一具有大的势垒高度(即势垒>>kT),以及掺杂浓度比导带或价带上态密度低的金属-半导体接触。
3.受激辐射:指处于激发态的半导体在一能量为hν的入射光照射下导带上的电子与价带上的空穴复合,发出与入射光具有相同能量、相位以及方向的光的过程。
4.自发辐射:指处于激发态的半导体,不需要外来的激发,导带中电子就与价带中的空穴复合,发出光子能量等于电子和空穴复合前所处能级能级差的光的过程。
5.非平衡状态:指系统(半导体)由于受光照、电注入等原因载流子浓度、电流密度等物理量不再稳定而随时间变化,变化最终达到稳定的状态。
6.对于共射组态双极型晶体管,理想情况下,当I b固定且V ec>0时,I c是不随变化的。
但实际上当V ec变化时,集电区空间电荷区宽度会随之变化,导致基区中载流子浓度随之变化,从而Ic随之变化。
具体表现为I c随V ec增加而增大,这种电流变化称为厄雷效应。
7.热电子:半导体中的电子可以吸收一定的能量(如光照射、电注入等)而被激发到更高的能级上,这些被激发到更高能级上的电子就称为热电子。
8.空穴:近满带中一些空的量子态被称为空穴。
由于电子的流动会导致这些空的量子态也流动,从而从其效果上可以把它当作一带有正单位电荷的与电子类似的载流子。
9.直接复合和间接复合:半导体的热平衡状态由于超量载流子的导入而被破坏时,会出现一些使系统回复平衡的机制称为复合。
在复合过程中,若电子从导带跃迁回价带过程中其动量不发生变化(即k不变)则称为直接复合,若其动量发生变化则称为间接复合。
二.问答题1.什么是欧姆接触:当一金属-半导体接触的接触电阻相对于半导体的主体电阻或串联电阻可以忽略不计时,则可被定义为欧姆接触。
降低接触电阻我们可以采取以下两个措施:(1)减小势垒高度。
(完整版)第四章常用半导体--题库

第四章常用半导体4.1 半导体的基本知识选择题:1.PN结的基本特性是:( B )A.半导性B.单向导电性C.电流放大性D.绝缘性正确答案是B,本题涉及的知识点是:PN结的基本特性。
2. 半导体中少数载流子在内电场作用下有规则的运动称为:( B )A.扩散运动B.漂移运动C.有序运动D.同步运动正确答案是B,本题涉及的知识点是:PN结的形成相关知识。
3. 在PN结中由于浓度的差异,空穴和电子都要从浓度高的地方向浓度低的地方运动,这就是:( A )A.扩散运动B.漂移运动C.有序运动D.同步运动正确答案是A,本题涉及的知识点是:PN结的形成相关知识。
6. N型半导体和P型半导体是利用了本征半导体的如下哪个特性(C)A.热敏性 B. 光敏性 C. 掺杂性正确答案是C,本题涉及的知识点是:本征半导体特性知识。
7. N型半导体是在本征半导体掺入(A )A.5价元素 B. 3价元素 C. 导电杂质正确答案是A,本题涉及的知识点是:N型半导体的掺杂知识。
8. P型半导体是在本征半导体掺入(B )A.5价元素 B. 3价元素 C. 导电杂质正确答案是B,本题涉及的知识点是:P型半导体的掺杂知识。
9. N型半导体中多数载流子是(A )A.自由电子 B. 空穴 C. 自由电子和空穴 D.电子正确答案是A,本题涉及的知识点是:N型半导体的多数载流子知识。
10. P型半导体中多数载流子是(B )A.自由电子 B. 空穴 C. 自由电子和空穴 D.电子正确答案是B,本题涉及的知识点是:P型半导体的多数载流子知识。
4.2 半导体二极管选择题:4.如图所示电路,输入端A的电位U A=+3V,B点的电位U B=0V,电阻R接电源电压为-15V,若不计二极管的导通压降,输出端F的电位U F为:( A )A .3V B. 0V C. 1.5V D . -16V正确答案是A ,本题涉及的知识点是:二极管优先导通问题。
5.如图所示电路,输入端A 的电位U A =+3V ,B 点的电位U B =0V ,电阻R 接电源电压为-15V ,若二极管的导通压降为0.7V ,输出端F 的电位U F 为: ( C)A .3V B. 0V C. 2.3V D . -16V正确答案是C ,本题涉及的知识点是:二极管优先导通问题。
(完整word版)模电复习资料(判断和填空有答案)

判断题第一章半导体 1、少数载流子是电子的半导体称为P型半导体。
(对)二极管1、由PN结构成的半导体二极管具有的主要特性是单向导电性.(对)2、普通二极管反向击穿后立即损坏,因为击穿是不可逆的。
(错)3、晶体二极管击穿后立即烧毁。
(错)三极管1、双极型晶体三极管工作于放大模式的外部条件是发射结正偏,集电结也正偏。
(错)2、三极管输出特性曲线可以分为三个区,即恒流区,放大区,截止区。
(错)3、三极管处于截止状态时,发射结正偏。
(错)4、晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体(P型或N型)构成的,所以极e和c极可以互换使用。
(错)5、当集电极电流值大于集电极最大允许电流时,晶体三极管一定损坏。
(错)6、晶体三极管的电流放大系数β随温度的变化而变化,温度升高,β减少。
(错)场效应管1、场效应管的漏极特性曲线可分成三个区域:可变电阻区、截止区和饱和区.(错)第二章1、技术指标放大电路的输出信号产生非线性失真是由于电路中晶体管的非线性引起的,对2、基本放大电路在基本放大电路中,若静态工作点选择过高,容易出现饱和失真。
(对)3、放大电路的三种组态射极跟随器电压放大倍数恒大于1,而接近于1。
(错)三种基本放大电路中输入电阻最大的是射极输出器。
(对)射极跟随器电压放大倍数恒大于1,而接近于1。
(错)射极输出器不具有电压放大作用.(对)4、多级放大电路直流放大器是放大直流信号的,它不能放大交流信号。
(错)直流放大器只能放大直流信号。
(错)现测得两个共射放大电路空载时的放大倍数都是-100,将它们连成两级放大电路,其电压放大倍数为10000。
(错)多级放大器的通频带比组成它的各级放大器的通频带窄,级数愈少,通频带愈窄.(错)。
多级放大器总的电压放大倍数是各级放大倍数的和.(错)多级阻容耦合放大器的通频带比组成它的单级放大器的通频带宽。
(错)第四章在三种功率放大电路中,效率最高是的甲类功放。
(对)第五章从信号的传输途径看,集成运放由输入级,输出级,偏置电路这几个部分组成。
半导体物理知识点及重点习题总结

半导体物理知识点及重点习题总结基本概念题:第⼀章半导体电⼦状态1.1 半导体通常是指导电能⼒介于导体和绝缘体之间的材料,其导带在绝对零度时全空,价带全满,禁带宽度较绝缘体的⼩许多。
1.2能带晶体中,电⼦的能量是不连续的,在某些能量区间能级分布是准连续的,在某些区间没有能及分布。
这些区间在能级图中表现为带状,称之为能带。
1.3导带与价带1.4有效质量有效质量是在描述晶体中载流⼦运动时引进的物理量。
它概括了周期性势场对载流⼦运动的影响,从⽽使外场⼒与加速度的关系具有⽜顿定律的形式。
其⼤⼩由晶体⾃⾝的E-k 关系决定。
1.5本征半导体既⽆杂质有⽆缺陷的理想半导体材料。
1.6空⽳空⽳是为处理价带电⼦导电问题⽽引进的概念。
设想价带中的每个空电⼦状态带有⼀个正的基本电荷,并赋予其与电⼦符号相反、⼤⼩相等的有效质量,这样就引进了⼀个假想的粒⼦,称其为空⽳。
它引起的假想电流正好等于价带中的电⼦电流。
1.7空⽳是如何引⼊的,其导电的实质是什么?答:空⽳是为处理价带电⼦导电问题⽽引进的概念。
设想价带中的每个空电⼦状态带有⼀个正的基本电荷,并赋予其与电⼦符号相反、⼤⼩相等的有效质量,这样就引进了⼀个假想的粒⼦,称其为空⽳。
这样引⼊的空⽳,其产⽣的电流正好等于能带中其它电⼦的电流。
所以空⽳导电的实质是能带中其它电⼦的导电作⽤,⽽事实上这种粒⼦是不存在的。
1.8 半导体的回旋共振现象是怎样发⽣的(以n型半导体为例)答案:⾸先将半导体置于匀强磁场中。
⼀般n型半导体中⼤多数导带电⼦位于导带底附近,对于特定的能⾕⽽⾔,这些电⼦的有效质量相近,所以⽆论这些电⼦的热运动速度如何,它们在磁场作⽤下做回旋运动的频率近似相等。
当⽤电磁波辐照该半导体时,如若频率与电⼦的回旋运动频率相等,则半导体对电磁波的吸收⾮常显著,通过调节电磁波的频率可观测到共振吸收峰。
这就是回旋共振的机理。
1.9 简要说明回旋共振现象是如何发⽣的。
半导体样品置于均匀恒定磁场,晶体中电⼦在磁场作⽤下运动运动轨迹为螺旋线,圆周半径为r ,回旋频率为当晶体受到电磁波辐射时,在频率为时便观测到共振吸收现象。
半导体物理习题答案完整版
半导体物理习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】第一章半导体中的电子状态例1.证明:对于能带中的电子,K状态和-K状态的电子速度大小相等,方向相反。
即:v(k)= -v(-k),并解释为什么无外场时,晶体总电流等于零。
解:K状态电子的速度为:(1)同理,-K状态电子的速度则为:(2)从一维情况容易看出:(3)同理有:(4)(5)将式(3)(4)(5)代入式(2)后得:(6)利用(1)式即得:v(-k)= -v(k)因为电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关,即:E(k)=E(-k)故电子占有k状态和-k状态的几率相同,且v(k)=-v(-k)故这两个状态上的电子电流相互抵消,晶体中总电流为零。
例2.已知一维晶体的电子能带可写成:式中,a为晶格常数。
试求:(2)能带底部和顶部电子的有效质量。
解:(1)由E(k)关系(1)(2)令得:当时,代入(2)得:对应E(k)的极小值。
当时,代入(2)得:对应E(k)的极大值。
根据上述结果,求得和即可求得能带宽度。
故:能带宽度(3)能带底部和顶部电子的有效质量:习题与思考题:1 什么叫本征激发温度越高,本征激发的载流子越多,为什么试定性说明之。
2 试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。
3 试指出空穴的主要特征。
4 简述Ge、Si和GaAs的能带结构的主要特征。
5 某一维晶体的电子能带为其中E0=3eV,晶格常数a=5×10-11m。
求:(2)能带底和能带顶的有效质量。
6原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同原子中内层电子和外层电子参与共有化运动有何不同7晶体体积的大小对能级和能带有什么影响?8描述半导体中电子运动为什么要引入“有效质量”的概念?用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性?9 一般来说,对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此为什么10有效质量对能带的宽度有什么影响?有人说:“有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能带愈窄。
半导体物理第一章习题答案
半导体物理第一章习题答案半导体物理第一章习题答案在半导体物理学的学习中,习题是非常重要的一部分。
通过解答习题,我们可以加深对理论知识的理解,巩固所学内容,并培养解决问题的能力。
下面是一些关于半导体物理第一章的习题及其答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是半导体?答:半导体是介于导体和绝缘体之间的材料。
它的导电性介于导体和绝缘体之间,可以通过施加外界电场或温度的变化来改变其电导率。
2. 半导体的能带结构有哪些特点?答:半导体的能带结构具有以下特点:- 价带和导带之间存在禁带,禁带宽度决定了材料的导电性能。
- 价带和导带中的能级数目与电子数目之间存在关联,即保持电中性。
- 价带和导带中的电子分布符合费米-狄拉克分布。
3. 什么是载流子?答:载流子是指在半导体中参与电流传输的带电粒子。
在半导体中,载流子主要有电子和空穴两种类型。
4. 什么是固有载流子浓度?答:固有载流子浓度是指在材料中由于温度引起的自发激发和热激发所产生的载流子浓度。
它与材料的能带结构和温度有关。
5. 什么是掺杂?答:掺杂是指向纯净的半导体中加入少量杂质,通过改变杂质的电子结构来改变半导体的电导性能。
掺杂分为n型和p型两种。
6. 什么是pn结?答:pn结是由n型和p型半导体通过扩散或外加电场形成的结构。
在pn结中,n型半导体中的自由电子会扩散到p型半导体中,而p型半导体中的空穴会扩散到n型半导体中,形成电子-空穴复合区域。
7. 什么是势垒?答:势垒是指pn结两侧带电粒子所形成的电场引起的电位差。
势垒的存在导致了电子和空穴的扩散和漂移,从而产生电流。
8. 什么是正向偏置和反向偏置?答:正向偏置是指在pn结上施加外加电压,使得p区的正电荷和n区的负电荷相吸引,势垒减小,电流得以流动。
反向偏置是指在pn结上施加外加电压,使得p区的负电荷和n区的正电荷相吸引,势垒增大,电流被阻断。
9. 什么是击穿?答:击穿是指在反向偏置下,当外加电压达到一定值时,pn结中的电场强度足够大,使得势垒被完全破坏,电流急剧增大的现象。
半导体物理学简答题及答案知识讲解
第一章 1.原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同, 原子中内层电子和外层电子参与共有化运动有何不同。
答:原子中的电子是在原子核与电子库伦相互作用势的束缚作用下以电子云的形式存在,没有一个固定的轨道;而晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子,在晶体周期性势场中运动。
当原子互相靠近结成固体时,各个原子的内层电子仍然组成围绕各原子核的封闭壳层,和孤立原子一样;然而,外层价电子则参与原子间的相互作用,应该把它们看成是属于整个固体的一种新的运动状态。
组成晶体原子的外层电子共有化运动较强,其行为与自由电子相似,称为准自由电子,而内层电子共有化运动较弱,其行为与孤立原子的电子相似。
2.描述半导体中电子运动为什么要引入"有效质量"的概念, 用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性。
答:引进有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用,使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时,可以不涉及半导体内部势场的作用。
惯性质量描述的是真空中的自由电子质量,而不能描述能带中不自由电子的运动,通常在晶体周期性势场作用下的电子惯性运动,成为有效质量3.一般来说, 对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此,为什么?答:不是,能级的宽窄取决于能带的疏密程度,能级越高能带越密,也就是越窄;而禁带的宽窄取决于掺杂的浓度,掺杂浓度高,禁带就会变窄,掺杂浓度低,禁带就比较宽。
4.有效质量对能带的宽度有什么影响,有人说:"有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能带愈窄.是否如此,为什么?答:有效质量与能量函数对于K的二次微商成反比,对宽窄不同的各个能带,1(k)随k的变化情况不同,能带越窄,二次微商越小,有效质量越大,内层电子的能带窄,有效质量大;外层电子的能带宽,有效质量小。
5.简述有效质量与能带结构的关系;答:能带越窄,有效质量越大,能带越宽,有效质量越小。
6.从能带底到能带顶,晶体中电子的有效质量将如何变化?外场对电子的作用效果有什么不同;答:在能带底附近,电子的有效质量是正值,在能带顶附近,电子的有效质量是负值。
半导体物理习题问题详解
第一章半导体中的电子状态例1.证明:对于能带中的电子,K状态和-K状态的电子速度大小相等,方向相反。
即:v(k)= -v(-k),并解释为什么无外场时,晶体总电流等于零。
解:K状态电子的速度为:(1)同理,-K状态电子的速度则为:(2)从一维情况容易看出:(3)同理有:(4)(5)将式(3)(4)(5)代入式(2)后得:(6)利用(1)式即得:v(-k)= -v(k)因为电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关,即:E(k)=E(-k)故电子占有k状态和-k状态的几率相同,且v(k)=-v(-k)故这两个状态上的电子电流相互抵消,晶体中总电流为零。
例2.已知一维晶体的电子能带可写成:式中,a为晶格常数。
试求:(1)能带的宽度;(2)能带底部和顶部电子的有效质量。
解:(1)由E(k)关系(1)(2)令得:当时,代入(2)得:对应E(k)的极小值。
当时,代入(2)得:对应E(k)的极大值。
根据上述结果,求得和即可求得能带宽度。
故:能带宽度(3)能带底部和顶部电子的有效质量:习题与思考题:1 什么叫本征激发?温度越高,本征激发的载流子越多,为什么?试定性说明之。
2 试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。
3 试指出空穴的主要特征。
4 简述Ge、Si和GaAs的能带结构的主要特征。
5 某一维晶体的电子能带为其中E0=3eV,晶格常数a=5×10-11m。
求:(1)能带宽度;(2)能带底和能带顶的有效质量。
6原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同?原子中内层电子和外层电子参与共有化运动有何不同?7晶体体积的大小对能级和能带有什么影响?8描述半导体中电子运动为什么要引入“有效质量”的概念?用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性?9 一般来说,对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此?为什么?10有效质量对能带的宽度有什么影响?有人说:“有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能带愈窄。
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概念与判断题个人总结,对错无法保证,仅供参考一:基本概念1.离子晶体,共价晶体离子晶体:正负离子交替排列在晶格格点上,靠离子键结合成。
共价晶体:由共价键结合而成的晶体叫共价晶体。
补充:晶体的分类(按原子结合力的性质分)离子晶体:正负离子交替排列在晶格格点上,靠离子键结合成。
原子晶体:晶格格点上交替排列的是原子,依靠共价键结合而成。
分子晶体:占据晶格中格点位置的是分子,依靠范德瓦耳斯力结合而成。
金属晶体:晶格格点上排列着失去价电子的离子实,依靠金属键结合而成。
2.布喇菲点阵(七大晶系,14种点阵)布喇菲点阵(格子):实际晶体中,在基元上取一个等同点,这些点在空间中的分布反映了基元在空间的排列结构,这些等同点在空间规则分布称为布喇菲点阵。
(晶体中空间等同点的集合)补充:立方晶系:简立方(cP)、体心立方(cI)和面心立方(cF六方晶系:简六方(hP)四方晶系:简四方(tP)和体心四方(tI)三方晶系:有简六方(hP)和R心六方(hR)正交晶系:简正交(oP)、C心正交(oC)、体心正交(oI)和面心正交(oF)单斜晶系:有简单斜(mP)和C心单斜(mC三斜晶系:简三斜(aP3.原胞,晶胞原胞:构成布拉菲点阵的最小平行六面体,格点只能在顶点。
晶胞:反映布拉菲点阵对称性的前提下,构成布拉菲点阵的平行六面体。
除顶点上外,内部和表面也可以包含格点。
4.施(受)主杂质,施(受)主电离能施主杂质:杂质在硅、锗等半导体中电离时,能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心。
施主电离能:多余的一个价电子脱离施主杂质而成为自由电子所需要的能量。
受主杂质:杂质在硅,锗等半导体中能接受电子而产生导电空穴,并形成负电中心。
受主电离能:使空穴挣脱受主杂质成为导电空穴所需要的能量。
5.量子态密度,状态密度,有效状态密度量子态密度:k空间单位体积内具有的量子态数目。
状态密度:能量E附近单位能量间隔内的量子态数。
有效状态密度:6.深(浅)杂质能级深杂质能级:若杂质提供的施主能级距离导带底较远;或提供的受主能能级距离价带顶较远,这种能级称为深能级,对应的杂质称为深能级杂质。
浅杂质能级:通常情况下,半导体中些施主能级距离导带底较近;或受主能能级距离价带顶较近。
这种能级称为浅能级,对应的杂质称为浅能级杂质。
7.空穴空穴:把满带中的空状态假想为的一个带正电的“粒子”。
8.有效质量有效质量:将晶体中电子的加速度与外加的作用力联系起来,并且包含了晶体中的内力作用效果。
补充:有效质量的意义:★有效质量概括了晶体中电子的惯性质量以及晶体周期势场对电子的作用。
★引入有效质量后,晶体中电子所受的外力与加速度的关系与牛顿第二定律类似,只用用有效质量代替惯性质量即可。
决定有效质量大小的因素:★有效质量与电子所处的状态及能带结构有关;★有效质量反比于能谱曲线的曲率;★有效质量在能带底附近为正值,能带顶附近为负值;★有效质量各向异性: 一般地,沿晶体不同方向的有效质量不同。
只有当等能面是球面时,有效质量各向同性。
9.理想半导体(实际半导体)理想的半导体:无限大的、既没有杂质和缺陷,也没有晶格振动和电子间的相互碰撞(四ppt25)补充:★理想的半导体的电阻为零:★实际半导体与理想半导体间的主要区别是什么?答:(1)理想半导体:假设晶格原子严格按周期性排列并静止在格点位置上,实际半导体中原子不是静止的,而是在其平衡位置附近振动。
(2)理想半导体是纯净不含杂质的,实际半导体含有若干杂质。
(3)理想半导体的晶格结构是完整的,实际半导体中存在点缺陷,线缺陷和面缺陷等。
★实际晶体是不完整性,杂质、缺陷、晶格热振动将对电子产生散射,使电子重新趋于对称分布,电流变为零,即存在电阻。
10.直接(间接)复合直接复合:电子在导带和价带之间直接跃迁而产生复合间接复合:电子和空穴通过禁带的能级进行复合11.复合率,产生率载流子复合率:单位时间单位体积内复合掉的电子-空穴对数。
载流子的产生率:单位时间单位体积内产生的电子-空穴对数。
12.陷阱,陷阱中心陷阱:积累非平衡载流子作用显著的杂质能级陷阱效应:杂质或缺陷能收容非平衡载流子的作用称为陷阱效应。
陷阱和陷阱中心:有显著陷阱效应(积累的非平衡载流子数目可以与非平衡载流子数目相比拟)的杂质或缺陷能级称为陷阱,而相应的杂质或缺陷称为陷阱中心。
电子陷阱:能收容电子的杂质或缺陷能级。
空穴陷阱:能收容空穴的杂质或缺陷能级。
13.平衡态,非平衡态,稳定态平衡态:半导体中载流子浓度不随时间变化且满足200i n p n =非平衡态:当半导体受到外界作用(如:光照等)后, 载流子分布将与平衡态相偏离, 此时的半导体状态称为非平衡态。
此时载流子浓度不满足200i n p n =稳定态:当半导体受到的外界作用稳定一定时间后, 载流子浓度将不随时间变化, 此时的半导体的状态称为稳定态。
此时载流子浓度也不满足:200i n p n =14.费米能级,准费米能级准费米能级:由于同一能带内,电子的跃迁非常迅速和频繁,因此,即使在非平衡状态下,导带中的电子和价带中的电子分布仍满足费米分布,即各自处于热平衡态---准平衡态。
此时导带上的电子和价带上的电子有各自的费米能级----准费米能级补充:★费米分布函数是用来描述同一量子态系统中平衡状态下的电子按能级的分布的,也即只有平衡状态下才可能有“费米能级”.★费米能级不是一个真正存在的能级。
它只是用于衡量一个系统的能级水平。
15.绝缘体,半导体,能带结构绝缘体:价带全部被电子填满,禁带上面的导带是空带,且禁带宽度较大。
半导体:价带全部被电子填满,禁带上面的导带是空带,但禁带宽度相对较小。
能带结构:原子的价电子,在晶体中成为共有化电子,产生能级分裂而形成的带状结构。
能带结构决定了很多物体的基本特性,如电导性、磁学特性、光学特性、光电特性、晶格常数和弹性等补充:导体:有未被填满的价带。
16.扩散系数,扩散长度补充:◆扩散系数反映载流子在有浓度梯度时运动的难易程度◆迁移率反映载流子在外电场作用下运动的难易程度◆扩散长度的意义:非平衡少数载流子在边扩散边复合的过程中,其浓度减少到原值的1/e 时扩散走过的距离。
也表示非平衡载流子深入半导体的平均深度. ◆扩散长度由扩散系数和材料的寿命所决定. 通常材料的扩散系数已有标准数据,因此扩散长度作为寿命测量的方法之一.◆扩散流密度:在浓度梯度方向单位时间内通过单位面积的非平衡载流子数17.散射几率散射几率(Pi):描述散射的强弱,它表示单位时间内一个载流子受到散射的次数。
18.迁移率补充◆迁移率是半导体材料的重要参数,它表示电子或空穴在外电场作用下作漂移运动的难易程度。
(四章ppt35)◆物理意义:表示在单位场强下电子或空穴所获得的平均漂移速度大小,单位为m2/V ·s 或cm2/ V ·s .19.复合中心,表面复合复合中心:促进复合过程的杂质和缺陷。
表面复合:在半导体表面发生的复合过程补充:表面复合机理: 表面越粗糙,表面包含的杂质或缺陷越多, 它们在禁带中形成复合中心能级(表面电子能级), 促进间接复合.表面越粗糙,载流子寿命越短.20.简并,非简并补充:◆低掺杂半导体中,载流子统计分布通常遵顺玻耳兹曼统计分布。
这种电子系统称为非简并性系统。
◆高掺杂半导体,载流子服从费米统计,这样的电子系统称为简并性系统二:判断题1,量子态定义—单位E 间隔内状态数(错)解析:量子态:一个微观粒子允许的状态。
对费米子来说,一个量子态只能 容纳一个粒子。
状态密度:能带中能量E 附近,单位能量间隔内的量子态数p582,电子和空穴的移动都能形成电流(对)3,理想半导体电阻率=0(对)理想的半导体:无限大的、既没有杂质和缺陷,也没有晶格振动和电子间的相互碰撞(四ppt25)理想的半导体的电阻为零:4,T 不变,电离杂质浓度越高,迁移率u 越小(对)5,电离杂质浓度不变,T 越高,迁移率u 越高(错)当杂质浓度较高时(大于1019cm 3),低温区,电离散射为主,因此温度升高 ,迁移率有所上升。
高温区,声学波散射作用变显著,迁移率随温度升高而下降。
(四章ppt80)6,绝缘体的Eg 大于半导体的Eg (对)绝缘体:价带全部被电子填满,禁带上面的导带是空带,且禁带宽度较大。
半导体:价带全部被电子填满,禁带上面的导带是空带,但禁带宽度相对较小。
7,平衡态的n ,p 与T 无关(错)平衡态:半导体中载流子浓度不随时间变化且满足200i n p n =,本证载流子浓度是Ni 的函数。
8,n ,p 与T 无关时,处于平衡态(错)9,有效状态密度与T 无关 (错)导带的有效状态密度2/3c T N ∝是温度的函数(三章ppt36)10,能收容非平衡载流子的缺陷或杂质能成为陷阱中心(错)陷阱效应:杂质或缺陷能收容非平衡载流子的作用称为陷阱效应。
陷阱和陷阱中心:有显著陷阱效应(积累的非平衡载流子数目可以与非平衡载流子数目相比拟)的杂质或缺陷能级称为陷阱,而相应的杂质或缺陷称为陷阱中心。
电子陷阱:能收容电子的杂质或缺陷能级。
空穴陷阱:能收容空穴的杂质或缺陷能级。
11,处于非平衡状态时,导带上的电子随能级分布仍服从f(E)(对)由于同一能带内,电子的跃迁非常迅速和频繁,因此,即使在非平衡状态下,导带中的电子和价带中的电子分布仍满足费米分布,即各自处于热平衡态---准平衡态。
此时导带上的电子和价带上的电子有各自的费米能级----准费米能级(五章ppt16)12,基元是实际晶体的最小重复单元(对)基元:实际晶体都包含一个最小的重复单元,整个晶体可以看作是这个重复单元在空间的平衡堆积形成。
这个最小的重复单元称谓基元。
13,靠近价带顶的杂质能级是深杂质能级(错)深杂质能级:若杂质提供的施主能级距离导带底较远;或提供的受主能能级距离价带顶较远,这种能级称为深能级,对应的杂质称为深能级杂质。
浅杂质能级:通常情况下,半导体中些施主能级距离导带底较近;或受主能能级距离价带顶较近。
这种能级称为浅能级,对应的杂质称为浅能级杂质。
14,表面复合是间接复合(对)表面复合机理: 表面越粗糙,表面包含的杂质或缺陷越多, 它们在禁带中形成复合中心能级(表面电子能级), 促进间接复合.间接复合:电子和空穴通过禁带的能级进行复合15,对同一个布拉菲点阵,原胞体积不会超过晶胞体积(对)原胞:构成布拉菲点阵的最小平行六面体,格点只能在顶点。
晶胞:反映布拉菲点阵对称性的前提下,构成布拉菲点阵的平行六面体。
除顶点上外,内部和表面也可以包含格点。
16,半导体共价键上的电子就是价带上的电子(错)未电离的施主或受主杂质上也有共价键,但上面的电子不是价带上的电子而是杂质能级上的电子17,杂质既可以成为复合中心,也可以成为陷阱中心(对)复合中心:促进复合过程的杂质和缺陷。