半导体物理试卷A
电子科技大学半导体物理期末考试试卷a试题答案
电子科技大学半导体物理期末考试试卷a试题答案半导体物理课程考试题A卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2022年元月18日课程成绩构成：平时10分，期中5分，实验15分，期末70分一、选择题（共25分，共25题，每题1分）A）的半导体。
A.不含杂质和缺陷B.电阻率最高C.电子密度和空穴密度相等D.电子密度与本征载流子密度相等2、如果一半导体的导带中发现电子的几率为零，那么该半导体必定（D）。
A.不含施主杂质B.不含受主杂质C.不含任何杂质D.处于绝对零度3、对于只含一种杂质的非简并n型半导体，费米能级EF随温度上升而（D）。
A.单调上升B.单调下降C.经过一个极小值趋近EiD.经过一个极大值趋近Ei4、如某材料电阻率随温度上升而先下降后上升，该材料为（C）。
A.金属B.本征半导体C.掺杂半导体D.高纯化合物半导体5、公式某/mqτμ=中的τ是半导体载流子的（C）。
A.迁移时间B.寿命C.平均自由时间D.扩散时间6、下面情况下的材料中，室温时功函数最大的是（A）A.含硼1某1015cm-3的硅B.含磷1某1016cm-3的硅C.含硼1某1015cm-3，磷1某1016cm-3的硅D.纯净的硅7、室温下，如在半导体Si中，同时掺有1某1014cm-3的硼和1.1某1015cm-3的磷，则电子浓度约为（B），空穴浓度为（D），费米能级为（G）。
将该半导体由室温度升至570K，则多子浓度约为（F），少子浓度为（F），费米能级为（I）。
（已知：室温下，ni≈1.5某1010cm-3；570K时，ni≈2某1017cm-3）A、1某1014cm-3B、1某1015cm-3C、1.1某1015cm-3D、2.25某105cm-3E、1.2某1015cm-3F、2某1017cm-3G、高于EiH、低于EiI、等于Ei8、最有效的复合中心能级位置在（D）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（C）附近，常见的是（E）陷阱。
半导体试题(A)
陕西科技大学试题纸课程半导体物理班级学号姓名一、选择题（15）1. 金属-半导体接触整流理论：扩散理论和热电子发射理论分别只适用于（）。
（A）厚阻挡层和薄阻挡层（B）薄阻挡层和厚阻挡层（C）正向厚阻挡层和正向薄阻挡层（D）反向厚阻挡层和反向薄阻挡层２突变耗尽层的条件是（）（A）外加电压和接触电势都降落在耗尽层上（B）耗尽层中的电荷是由电力施主和电力受主的电荷组成（C）耗尽层外的半导体是电中性的（D）（A）、（B）（C）３自补偿效应的起因是（）（A）材料中先以存在某种深能级杂质（B）材料中先以存在某种深能级缺陷（C）掺入的杂质是双性杂质（D）掺杂导致某种缺陷产生４某半导体中导带中发现电子的几率为零，则该半导体必定（）。
（A）不含施主杂质（B）不含受主杂质（C）不含任何杂质（D）处于绝对零度５实际上，在非平衡条件下，往往起重要作用的是（）。
（A）多数载流子（B）少数载流子（C）多数和少数载流子（D）非平衡少数载流子６硅中掺金的工艺主要用于制造（）器件。
（A）高可靠性（B）高反压（C）高频（D）大功率７欲在掺杂适度的无表面态ｎ型硅（W m=4.25eV）上做欧姆接触，以下四种金属中最适合的是（）．（A）In(W m=3.8eV) （B）Cr(W m=4.6eV) （C）Au(W m=4.8eV) （D）Al(W m=4.2eV)８在光电转换过程中，硅材料一般不如砷化镓量子效率高，因其（）。
（A）禁带较窄（B）禁带是间接跃迁型（C）禁带较宽（D）禁带是直接跃迁型９. 公式 *m qBn C =ω中的m n *( )。
（A ）对硅取值相同 （B ）对ＧａＰ取值相同 （C ）对ＧａA Ｓ取值相同 （D ）对Ｇｅ取值相同 10. 轻空穴指的是（ ）。
（A ）质量较小的原子组成的半导体中的空穴（B ）价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴 （C ）价带顶附近曲率较小的等能面上空穴 （D ）自施－轨道耦合分裂出来的能带上的空穴 11根据费米分布函数，空穴占据（E F +kT) 能级的几率（ ）。
半导体物理期末试卷(含部分答案
一、填空题1．纯净半导体Si 中掺V 族元素的杂质，当杂质电离时释放 电子 。
这种杂质称 施主 杂质；相应的半导体称 N 型半导体。
2．当半导体中载流子浓度的分布不均匀时，载流子将做 扩散 运动；在半导体存在外加电压情况下，载流子将做 漂移 运动。
3．n o p o =n i 2标志着半导体处于 平衡 状态，当半导体掺入的杂质含量改变时，乘积n o p o 改变否？不变 ；当温度变化时，n o p o 改变否？ 改变 。
4．非平衡载流子通过 复合作用 而消失， 非平衡载流子的平均生存时间 叫做寿命τ，寿命τ与 复合中心 在 禁带 中的位置密切相关，对于强p 型和 强n 型材料，小注入时寿命τn 为 ，寿命τp 为 .5． 迁移率 是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量， 扩散系数 是反映有浓度梯度时载 qn n 0=μ ，称为 爱因斯坦 关系式。
6．半导体中的载流子主要受到两种散射，它们分别是电离杂质散射 和 晶格振动散射 。
前者在 电离施主或电离受主形成的库伦势场 下起主要作用，后者在 温度高 下起主要作用。
7．半导体中浅能级杂质的主要作用是 影响半导体中载流子浓度和导电类型 ；深能级杂质所起的主要作用 对载流子进行复合作用 。
8、有3个硅样品，其掺杂情况分别是：甲 含铝1015cm -3 乙. 含硼和磷各1017 cm -3 丙 含镓1017 cm -3 室温下，这些样品的电阻率由高到低的顺序是 乙 甲 丙 。
样品的电子迁移率由高到低的顺序是甲丙乙 。
费米能级由高到低的顺序是 乙> 甲> 丙 。
9．对n 型半导体，如果以E F 和E C 的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准，那么 T k E E F C 02>- 为非简并条件； T k E E F C 020≤-< 为弱简并条件； 0≤-F C E E 为简并条件。
10．当P-N 结施加反向偏压增大到某一数值时，反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为 PN 结击穿 ，其种类为： 雪崩击穿 、和 齐纳击穿（或隧道击穿） 。
半导体物理与器件考核试卷
B.硅化
C.硼化
D.镍化
17.在半导体工艺中，以下哪些步骤属于前道工艺？（）
A.光刻
B.蚀刻
C.离子注入
D.镀膜
18.以下哪些材料常用于半导体器件的互连？（）
A.铝
B.铜导线
C.镓
D.硅
19.在半导体物理中，以下哪些现象与载流子的复合有关？（）
A.发射
B.复合
C.陷阱
D.所有上述现象
20.以下哪些因素会影响半导体激光器的阈值电流？（）
半导体物理与器件考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，主要因为其（）
C. Nitrogen（氮的）
D. Excess electrons（过剩电子）
5. P-N结在反向偏置时，其内部的电场强度（）
A.减小
B.增大
C.消失
D.不变
6.以下哪个不是太阳能电池的工作原理？（）
A.光电效应
B.热电效应
C.光生伏特效应
D.量子效应
7.在MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）中，MOS电容的C-V特性曲线中，积累区对应于（）
18. A, B
19. D
20. D
三、填空题
1.禁带
2.电子
3.降低
4.金属-氧化物-半导体
5.温度
6.栅氧化层质量
7.紫外光
8.能级
9.玻尔兹曼分布
10.温度
半导体物理试题及答案
半导体物理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，这是由于（）。
A. 半导体的原子结构B. 半导体的电子结构C. 半导体的能带结构D. 半导体的晶格结构答案：C2. 在半导体中，电子从价带跃迁到导带需要（）。
A. 吸收能量B. 释放能量C. 吸收光子D. 释放光子答案：A3. PN结形成的基础是（）。
A. 杂质掺杂B. 温度变化C. 压力变化D. 磁场变化答案：A4. 半导体器件中的载流子主要是指（）。
A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 光子答案：C5. 半导体的掺杂浓度越高，其导电性能（）。
A. 越好B. 越差C. 不变D. 先变好再变差答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 半导体的导电性能可以通过改变其________来调节。
答案：掺杂浓度2. 半导体的能带结构中，价带和导带之间的能量差称为________。
答案：带隙3. 在半导体中，电子和空穴的复合现象称为________。
答案：复合4. 半导体器件中的二极管具有单向导电性，其导通方向是从________到________。
答案：阳极阴极5. 半导体的PN结在外加正向电压时，其内部电场会________。
答案：减弱三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述半导体的掺杂原理。
答案：半导体的掺杂原理是指通过向半导体材料中掺入少量的杂质元素，改变其电子结构，从而调节其导电性能。
掺入的杂质元素可以是施主杂质（如磷、砷等），它们会向半导体中引入额外的电子，形成N型半导体；也可以是受主杂质（如硼、铝等），它们会在半导体中形成空穴，形成P型半导体。
2. 描述PN结的工作原理。
答案：PN结是由P型半导体和N型半导体结合而成的结构。
在PN结中，P型半导体的空穴会向N型半导体扩散，而N型半导体的电子会向P型半导体扩散。
由于扩散作用，会在PN结的交界面形成一个内建电场，该电场会阻止更多的载流子通过PN结。
成电半导体物理期末考试试卷A及参考答案
成电半导体物理期末考试试卷A及参考答案一、选择填空（22分）1、在硅和锗的能带结构中，在布里渊中心存在两个极大值重合的价带，外面的能带（ B ），对应的有效质量（ C ），称该能带中的空穴为( E )。
A. 曲率大；B. 曲率小；C. 大；D. 小；E. 重空穴；F. 轻空穴2、如果杂质既有施主的作用又有受主的作用，则这种杂质称为（F ）。
A. 施主B. 受主C.复合中心D.陷阱 F. 两性杂质3、在通常情况下，GaN呈（ A ）型结构，具有（ C ），它是（F ）半导体材料。
A. 纤锌矿型；B. 闪锌矿型；C. 六方对称性；D. 立方对称性；E.间接带隙；F. 直接带隙。
4、同一种施主杂质掺入甲、乙两种半导体，如果甲的相对介电常数εr是乙的3/4，m n*/m0值是乙的2倍，那么用类氢模型计算结果是（ D ）。
A.甲的施主杂质电离能是乙的8/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/4B.甲的施主杂质电离能是乙的3/2，弱束缚电子基态轨道半径为乙的32/9C.甲的施主杂质电离能是乙的16/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的8/3D.甲的施主杂质电离能是乙的32/9，的弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/85、.一块半导体寿命τ=15µs，光照在材料中会产生非平衡载流子，光照突然停止30µs后，其中非平衡载流子将衰减到原来的（C ）。
A.1/4 ； B.1/e ； C.1/e2； D.1/26、对于同时存在一种施主杂质和一种受主杂质的均匀掺杂的非简并半导体，在温度足够高、n i>> /N D-N A/ 时，半导体具有（ B ）半导体的导电特性。
A. 非本征 B.本征7、在室温下，非简并Si中电子扩散系数Dｎ与ＮＤ有如下图（C ）所示的最恰当的依赖关系：ＤｎＤｎＤｎＤｎ8、在纯的半导体硅中掺入硼，在一定的温度下，当掺入的浓度增加时，费米能级向（A ）移动；当掺杂浓度一定时，温度从室温逐步增加，费米能级向( C )移动。
最新华工半导体物理试卷a(。7)
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《半导体物理学》试卷A1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；．考试形式：闭卷；．本征半导体是指的半导体。
．不含杂质与缺陷．电子密度与空穴密度相等．电阻率最高．电子密度与本征载流子密度相等．砷化镓的导带极值位于布里渊区。
．中心．<111>方向近边界处．<100>方向近边界处．<110>方向近边界处．公式μ＝qτ/ m* 中的τ是载流子的。
．渡越时间．寿命．平均自由时间．扩散系数．半导体中载流子扩散系数的大小决定于其中的。
．复合机构．散射机构．能带机构．晶体结构在光电转换过程中，硅（Si）材料一般不如砷化镓(GaAs)量子效率高，因其。
．禁带较窄．禁带是间接跃迁型．禁带较宽．禁带是直接跃迁型二、解释下列概念(10分，每题2分)1、空穴2、非平衡载流子3、费米能级4、迁移率5、霍耳效应三、回答问题（共20分，每题10分）1、由同一种元素的原子组成的二维晶体，如图所示。
（1）画出布拉菲格子；（2）画出两种不同形式的原胞，并指出每个原胞中含的原子数。
2、画出半导体Si的能带结构示意图，并简述其晶体结构的特点。
四、证明题（20分）试用一维非均匀掺杂（掺杂浓度随x 的增加而下降），非简并p 型半导体模型导出爱因斯坦关系式： 0pp D k T qμ=五、计算题（20分）用适当频率的光照射掺杂浓度ND＝1.0×1015/cm3的n型Si片，在晶片中均匀产生非平衡载流子，产生率Gp ＝5×1019/cm3·s，空穴寿命τp＝1μs，设无表面复合，求：（1）光照开始后，非平衡空穴浓度随时间t变化的规律；（2）光照达到稳定态后，晶片中非平衡载流子浓度和导电率。
（室温时，硅的电子和空穴迁移率μn ＝1350 cm2/(V·s) , μp＝500 cm2/(V·s) ）六、计算题（20分）由金属-SiO 2-P 型硅组成得MOS 结构，当外加电压使半导体表面少数载流子浓度n S 与内部多数载流子浓度p p0相等时作为临界强反型条件。
半导体物理试卷
半导体物理试卷一、选择题（每题3分，共30分）1. 本征半导体是指（）的半导体。
A. 不含杂质和缺陷B. 电子浓度等于空穴浓度。
C. 导电性介于导体和绝缘体之间D. 以上都是。
2. 在半导体中，导带底附近的电子有效质量（）。
A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 可正可负。
3. 对于N型半导体，其多数载流子是（）。
A. 电子B. 空穴C. 离子D. 光子。
4. 杂质半导体中的杂质能级位于（）。
A. 禁带中B. 导带中C. 价带中D. 以上都有可能。
5. 半导体的费米能级随温度升高（）。
A. 向禁带中央移动B. 向导带底移动。
C. 向价带顶移动D. 不确定，取决于半导体类型。
6. 当PN结正向偏置时，（）。
A. 势垒高度降低，扩散电流大于漂移电流。
B. 势垒高度升高，扩散电流小于漂移电流。
C. 势垒高度不变，扩散电流等于漂移电流。
D. 势垒高度降低，扩散电流小于漂移电流。
7. PN结的电容包括（）。
A. 势垒电容和扩散电容B. 仅势垒电容。
C. 仅扩散电容D. 寄生电容。
8. 在半导体中，空穴的运动是（）。
A. 实际的粒子运动B. 电子运动的等效。
C. 离子运动的等效D. 光子运动的等效。
9. 半导体的电导率与（）有关。
A. 载流子浓度和迁移率B. 禁带宽度。
C. 杂质浓度D. 以上都是。
10. 以下哪种现象不是半导体的特性（）。
A. 光电导效应B. 压阻效应。
C. 超导现象D. 热电效应。
二、填空题（每题2分，共20分）1. 半导体的晶格结构主要有_____和_____（举两种）。
2. 根据杂质在半导体中提供载流子的类型，杂质可分为_____杂质和_____杂质。
3. 半导体的载流子散射机制主要有_____散射、_____散射等。
4. 在热平衡状态下，半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为_____（表达式）。
5. PN结的空间电荷区是由_____和_____形成的。
6. 半导体的霍尔效应中，霍尔系数与载流子浓度和_____有关。
半导体物理试题库及答案
半导体物理试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在半导体中，电子从价带跃迁到导带所需能量的最小值称为：A. 禁带宽度B. 费米能级C. 载流子浓度D. 电子亲和能答案：A2. 下列哪种半导体材料的禁带宽度大于硅？A. 锗B. 砷化镓C. 硅D. 碳化硅答案：D3. PN结在正向偏置时，其导电性能主要取决于：A. 电子B. 空穴C. 杂质D. 复合答案：B4. 半导体器件中，二极管的导通电压通常为：A. 0.2VB. 0.7VC. 1.5VD. 3.3V答案：B5. 在半导体物理学中，霍尔效应可以用来测量：A. 载流子浓度B. 载流子迁移率C. 载流子类型D. 所有以上答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响半导体的载流子浓度？（多选）A. 温度B. 光照C. 杂质浓度D. 材料类型答案：ABCD2. 半导体器件的能带结构包括：A. 价带B. 导带C. 禁带D. 费米能级答案：ABC3. 下列哪些是半导体材料的特性？（多选）A. 导电性介于导体和绝缘体之间B. 导电性随温度升高而增加C. 导电性随光照强度增加而增加D. 导电性随杂质浓度增加而增加答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）1. 半导体材料的导电性可以通过掺杂来改变，其中掺入____类型的杂质可以增加载流子浓度。
答案：施主2. 在PN结中，当外加电压的方向与PN结内电场方向相反时，称为______偏置。
答案：反向3. 半导体材料的导电性随温度升高而______。
答案：增加4. 半导体器件的能带结构中，价带和导带之间的区域称为______。
答案：禁带5. 霍尔效应测量中，当载流子受到垂直于电流方向的磁场作用时，会在垂直于电流和磁场的方向上产生______。
答案：霍尔电压四、简答题（每题5分，共10分）1. 简述半导体材料的导电机制。
答案：半导体材料的导电机制主要涉及价带中的电子获得足够能量跃迁到导带，从而成为自由电子，同时在价带中留下空穴。
(整理)中山大学半导体物理级其中考试试卷-标准答案.
精品文档中山大学考试试卷 ( 期中卷 A ): 半导体物理 教师： 陈弟虎 : 第 13 周星期 ( 11 月 30 日)题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分得分评分人3分、共30分）． 在能带顶电子的有效质量是 负 的，而空穴的有效质量是 正 的。
． 在半导体中，杂质所形成的电子态一般都是位于 禁 带中； 当半导体在电场的作用下，其能带必然发生 变化或顷斜 。
． 在掺杂半导体中，载流子浓度主要取决于 杂质浓度 和 温度 两种因素。
在强电离区，载流子浓度为 有效杂质浓度。
杂质浓度 ，而在高温本征区，载流子浓度为 本征载流子浓度 。
． 在半导体中，导带电子和价带空穴遵从玻尔兹曼分布或费米分布。
其简并化条件为：当E F 非常接近或进入导带（价带）时，称为 简并 半导体，载流子浓度服从 费米 分布；而当E C -E F 》kT 或E F -E V 》kT 时，称为 非简并 半导体，载流子浓度服从 玻尔兹曼 分布。
．根据费米能级的位置填写下面空白（大于、等于或小于）(a) np > n i 2 (b) np = n i 2 (c) np < n i 2 ．在热平衡条件下，温度T 大于0K ，电子能量位于费米能级时，电子态的占有几率是 1/2 。
若E F 位于E C ，试计算状态在E C +kT 时发现电子的几率为 (1+e)-1。
在E C +kT 时，若状态被占据的几率等于状态未被占据的几率。
此时学 院： 理工学院 专 业： 学 号： 姓 名：装 订 线精品文档费米能级位于何处 F F =E C +kT ？7．导出能量在E c 和E c +γkT 之间时，γ是任意常数，导带上的有效状态总数（状态数/cm 3）的表达式为(8πV/3)⨯[(2m *n γkT/h 3)]3/2。
8．在半导体导带底之上能量为E=E C +k 0T 的电子状态被电子占据的几率为e -10, 则该半导体材料内费米能级的位置为 B ：（A ） E F =E C ， （B ）E C -E F =9k 0T, (C) E C -E F =10k 0T (D)E F =E C +k 0T 9．在保持300K 温度时，硅器件显示出如下能带图，使用该能带图回答下列问题： (数值计算取n i =1010/cm 3, k 0T=0.0259eV) （6分）（1） 半导体处于平衡态吗？（ A ） （A ）平衡 （B ）不平衡 （C ）不能确定 （2） 半导体在何处是简并的？（ C ） （A ）在靠近X =0处 （B ）在323Lx L ≤≤ （C ）在靠近x=L 处 （D ）任何地方都不是 （3）在x=x 2处，p=？ （ B ） (A)7.63⨯106/cm3(B)1.35⨯1013/cm3(C)1010/cm 3 (D)1.72⨯1016/cm 3（4）流过x=x 1处，电子的电流密度J n 为 （ A ） （A ）0 （B ）LE n gi n μ （C ）LE n gi n μ-（D ）Ln x n D n)]0()([2-（5） 流过x=x 1处，空穴的漂移电流密度J Ep 为： （ B ） （A ）0 （B ）LE n gi p μ （C ）LE n gi p μ-（D ）L qTk N q Dp 0μ大于能带图中，标出下列能级的通常位置（为避免出现错误可填加必要的说明）受主能级型材料时，位于施主能级上电子冻结过程的示意图像.型掺杂的硅半导体中，载流子浓度和费米能级的位置随温度的变化曲线.型半导体内的费米能级，并说明该表面是电子势阱还是电子势垒. 精品文档[解]：（1）（2）（3）(4)E CE DE TE iE AE VE FECE iEDT E精品文档精品文档精品文档精品文档精品文档。
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广东工业大学考试试卷
课程名称: 考试时间题 号 一
评卷得分 评卷签名
复核得分 复核签名
一、（20分）名词解释（每题布喇菲格子，离子晶体，二、（10分）硅晶体为金刚石结构，晶格常数为位面积上的原子数。
三、（10分）已知一维晶体的电子能带可以写成 )(2
2a m h k E o =其中a 为晶格常数。
求能带的宽度。
四、（10分）晶格常数为场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
五、（10分）设E 计算电子占据该能级的概率。
这样的复合过程称为间接复合。
二、解：已知硅为金刚石结构，（110）面上原子排列如图
由此可以计算出单位面积上的原子数为4/(5.43×5.43×1.414×10-20)(cm-2)
=9.6×1014cm-2
三、
四、晶格常数为0.25nm 的一维晶格，当外加102V/m ，107V/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
[解] 设电场强度为E ，∵F =h dt dk
=q E （取绝对值） ∴dt =qE h dk
∴t=⎰t
dt
=
⎰
a qE h 210
dk =a qE h 21
代入数据得：
t ＝E ⨯⨯⨯⨯⨯⨯--10
19-34105.2106.121062.6＝E 6103.8-⨯（s ）
当E ＝102 V/m 时，t ＝8.3×10－8（s ）；E ＝107V/m 时，t ＝8.3×10－13（s ）。
五、解：费米分布函数为
T k E E F e E f 0/)(11)(-+=
当E －EF 等于1.5k 0T 时，f ＝0.182 玻耳兹曼分布函数为T
k E E B o F
e
E f --=)(
当E －EF 等于1.5k 0T 时，f ＝0.223
上述结果显示在费米能级附近费米分布和玻耳兹曼分布有一定的差距。