半导体复习题

半导体物理复习题

一、选择题

1. 硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（ D ）P1 A. 1 B. 2 C. 4 D. 8

2．关于本征半导体，下列说法中错误的是（ C ）P65

A. 本征半导体的费米能级E F =E i 基本位于禁带中线处

B. 本征半导体不含有任何杂质和缺陷

C. 本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身

D. 本征半导体的电中性条件是qn 0=qp 0

3．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。下面表达式中不等于复合率的是（ D ）P130 A.

p τΔp B. ()[]dt t Δp d - C. n τΔn D. τ

1 4．下面pn 结中不属于突变结的是（ D ）P158、159 A.合金结 B.高表面浓度的浅扩散p +n 结

C.高表面浓度的浅扩散n +p 结

D. 低表面浓度的深扩散结 5.关于pn 结，下列说法中不正确的是（ C ）P158、160 A. pn 结是结型半导体器件的心脏。

B. pn 结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用。

C.平衡时，pn 结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。

D.所谓平衡pn 结指的是热平衡状态下的pn 结。

6. 对于小注入下的N 型半导体材料，下列说法中不正确的是（ B ）P128 A. 0n n <<∆ B. 0p p <<∆ C. =∆n p ∆ D. 0n p <<∆

7.关于空穴，下列说法不正确的是（ C ）P15

A. 空穴带正电荷 B ．空穴具有正的有效质量 C ．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子 D ．半导体中电子空穴共同参与导电

8. 关于公式2i np n =，下列说法正确的是（ D ）P66、67

A.此公式仅适用于本征半导体材料

B. 此公式仅适用于杂质半导体材料

C. 此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料

D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用

9. 对于突变结中势垒区宽度D X ，下面说法中错误的是（C ）P177

A. p +n 结中n D x X ≈

B. n +

p 结中p D x X ≈

C. D X 与势垒区上总电压D V V -成正比

D. D X 与势垒区上总电压D V V -的平方根成正比 10. 关于有效质量，下面说法错误的是（D ）P13、14

A. 有效质量概括了半导体内部势场的作用

B. 原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小

C. 有效质量可正可负

D. 电子有效质量就是电子的惯性质量。 二、填空题

1. N 型半导体中多子为_ 电子_，少子为___空穴_____；P 型半导体中多子为__空穴______，少子为__电子______。0p n 表示_ _P 区电子______的浓度；0n p 表示__N 区空穴___的浓度。 P163

2．若单位体积中有个n 电子，p 个空穴，电离施主浓度为D n +，电离受主浓度为A p -，则电中性条件为__p+D n +=n+A p -_____。 P78

3．T >0K 时，电子占据费米能级的概率是__1/2______。P61

结空间电荷区中内建电场的方向是由_N__区指向_P__区；在耗尽近似下，空间电荷密度等于_ 电离杂质的浓度______。 P160、163

5. pn 结加正向偏压V 时势垒高度由D qV 变成__q(V D —V)____；pn 结加反向偏压

V 时势垒高度由D qV 变成___ q(V D +V)_____。 P164、165

6. 理想pn 结的电流电压方程()1/-=kT qV s e J J 又称为__肖克莱方程式______，其中-s J 叫做__反向饱和电流密度______；在国际单位制下，s J 的单位是__A/m2______。由此方程可知，pn 结的最主要特性是具有__单向导电性______或___整流效应·_____。

7. 状态密度就是每单位能量间隔内的___量子态数_____。计算状态密度时，我们近似认为能带中的能级作是__连续______分布的。

8. 半导体材料最常见的三种晶体结构分别是__金刚石型结构______、__闪锌矿型结构______和___纤锌矿型结构_____。比如，硅是___金刚石型结构_____结构，砷化镓是___闪锌矿型结构_____结构。 P1—3

9．氢原子电离能2204

00)4(2ηπεq m E =，则类氢杂质电离能为=∆D E ________。P41

10. 稳压二极管应用的是PN 结的________特性，整流二极管应用的是PN 结的________特性。 三、简答题

1. “半导体照明工程”的目标是使LED 成为照明光源。这个工程目前的主要任务是寻找或合成便宜、环保、波长合适、发光效率高的半导体材料。试就这一话题回答下列问题：（1）什么是LED （2）已知的最便宜的半导体材料是什么

2. pn 结热平衡时势垒高度D qV 的大小与中性P 区和N 区的费米能级

fn fp E E （和）的关系是什么平衡pn 结能带最主要的两个性质是什么 答案： （期末考试样题3 ）

3. 图1是隧道结的平衡示意图，试

根据此图回答下列问题：

（1）隧道结对结两边半导体掺杂的

要求是什么

（2）如图1所示状态时隧道结有无

隧道电流

（3）隧道结电流电压曲线的主要特

性是什么

P186

图1

4. 图2是Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的能隙示意图，试根据此图回答下列问题：

（1）蓝光的光子能量大约在，图2中那种材料最适合作为蓝光的发光材料（2）发光材料需要满足二个条件，第一，发光波长在所需要的范围；第二，发光效率高。这两个要求分别决定于半导体的那两个性质

（3）图中半导体材料哪些是Ⅲ-Ⅴ，那些是Ⅱ-Ⅵ族各列举三个。

图2