固电终极复习提纲docxWord文档格式.docx

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半导体表面多子积累，表面势Vs为负（正、负），当半导体表面多子耗尽时,表面势Vs为正（正、负）。

7、对pn结施加的反向偏压增大到某一数值时，反向电

流密度突然迅速增大的现象称为一PN结击穿

基本原因是载流子数量迅速增大

8、半导体中载流子在运动过程中遭到散射的根本原因是

周期性势场被破坏。

9、非平衡载流子的平均生存时间t称为非平衡载流子的寿命,已知某n型硅样品，t=20//5,Ap=iolocm-3,则该样品中非平衡载流子的复合率为5X1O%、”3.Q。

10、杂质原子进入半导体材料后，按照占据形式的不同,

可分为间隙式和替位式O

11、半导体硅中掺入杂质镣，杂质电离后，形成受

主_杂质（施主或受主），导电一空穴（电子或

空穴）增多，增强了硅的导电能力。

二、选择题

1、非直接跃迁过程中，电子不仅吸收光子，同时还和晶

格交换一定的能量，放出或吸收（B）

A、空穴

B、声子C、原子D、激子

2、下列选项中不属于MIS理想结构满足的条件是

（D）

A、金属与半导体间功函数差为零B、绝缘层内没有任何电荷且完全不导电

C、绝缘体与半导体界面处不存在任何表面态

D、半导体中没有杂质和缺陷

3、pn结加上反向电压时，势垒区电场（A）,漂移电流（A）扩散电流。

A、增强大于B、增强小于C、减小大于D、

减小小于

4、载流子从高能级向低能级跃迁发生电子空穴复合时,

把多余能量传给另一个载流子,使这个载流子被激发到能量更高的能级上去，这种复合是（A）

A、俄歇复合B、直接复合C、光复合D、辐射复

5、当半导体中载流子浓度np=tv2在（C）条件下成立。

A、简并非平衡B、弱简并平衡C、非简并热平衡D、任何外加条件

6、电子杂质散射几率Pi*M厂"

2,若同时存在施主和受主杂质，杂质浓度分别为

心、Na,且满足7>

叫，则N尸（C）

A、nd-NaB、nd+NaC、D、Na

7、体积为V的半导体，波矢空间中的电子态密度为

（B）

A、VB、2VC、4切（2加）％（£

-&

.）%//『D、4丹（2加）％偲

8、半导体的陷阱中心使其光电导灵敏度（C）

9、补偿的杂质半导体材料中，Nd>

N「电离杂质散射的

散射几率为（B）

A、Hoc（ND+NJT"

B、Pioc（7VD-7VjT-3/2

C、Pioc（nd4-njt3/2D、Pioc（7vD-^A）T3/2

10、/j=qT/m中的7■是载流子的（C）

A、渡越时间B、寿命C、平均自由时间D、扩

散系数

1、解释何谓异质结，以导电类型来分，异质结有哪几种类

型，以Ge和G/As形成的异质结为例分别说明。

（本题6分）

2、简述理想MIS结构应满足什么条件？

（本题3分）

3、简述p-n结的电容效应。

（本题5分）

4、试简单说明pn结在外加正向偏压下（小注入），电子和空穴在pn结五个区域中的运动情况。

（分析漂移和扩

散的相对大小）

5、试简单说明Wm>

Ws的金属和n型半导体接触形成阻

挡层的过程。

6、如图，杂质半导体硅电阻率与温度的关系示意图。

试分析低

温区（AB段）、强电离区（BC段）、高温区（C区）电阻率随

7、简述金属和半导体之间存在哪几种接触类型，并分别说明。

（本题6分）

二、作图题

1、金属和n型半导体接触，已知金属功函数小于半导体功

函数。

①作出接触前的能带图，标出真空能级、各自的

后的能带图，标出费米能级，说明接触面附近的电荷分布

以及形成的电场方向。

2、图中为n型材料和p型材料形成异质结前的能带图，（O

在图中标注出两种材料的功函数和电子亲和能；

（2）作出形成异质结后的能带图，并标注出费米能级、n区和p区的势垒高度以及在交界面处的突变。

（不考虑界面态）

真空能级

EC2

Evi

ECi

3、画出mn异质结能带图。

（不考虑界面态）要求画出能带弯曲方向，并标出功函数、电子亲和能、禁带宽度\EV

三、计算题（35分）

1、掺有浓度lX10%nf3施主杂质和5X1014cm-3受主杂质的硅材料，分别计算：

（l）300k,

（2）500k时的多子浓度,少子浓度和费米能级的位置。

（已知:

300k时J^c=2.8xl019cm-3,

^v=l.lxl019cm'

3,500k时血=3・5*10%1十）（本题12分）

2、证明：

当“〃工“卩且电子浓度为〃二蚀％/“畀）,空穴浓度为时，材料的电导率最小；

并求切•"

的表达式。

（本题8分）

3、掺有浓度为1.2X1016cm'

3的磷和2X1015cm-3的硼的硅材料，计算300K的电阻率和电导率（已知300K时，电子迁移率为3900cm2/V.s,空穴迁移率为电子迁移率为1900cm2/V.s）（本题10分）

4、有硅p-n结，p区的掺杂浓度为A^=9X1015cm-3,非平衡电子的扩散长度为12.9011%,扩散长度为3.59Xl（Tcm,n区的掺杂浓度为A^=2X1016cm-3,非平衡空穴的扩散系数为7.75cm2/s,扩散长度2.78X10_3cm,300k时,求

（1）接触电势差％;

（2）外加正向电压0.6V时流过p-n结的电流密度Jo（本题10分）

5、掺不申的n型硅，已知碑的电离能为0.049ev,求300K下

杂质70%电离时费米能级的位置和碑的浓度（已知

Nc=2.8x1019cm_3）o（本题10分）

6、室温下，已知硅突变结两边杂质浓度cm3,

A^a=102°

cm3,求⑴•硅p-n结的接触电势差5及势垒区宽

⑵•电场强度最大值|為并作\E（x）\-x关系示意

图（已知：

£

0=8.85x1044F/cm,务=11・6,室温下Si：

n=1.5xlO10

cm'

3）

质完全电离，试计算其电阻率和电导率。

（已知：

300K时^LlX1019cm\电子迁移率为1350cm2/空穴迁移率为500cm2/K-5,n^l^xlO^cm3,Eg=1.12eV）（本题10分）

8、掺有浓度10“cnf3磷原子和6xl014cm"

硼原子的硅材料，分别计算：

（1）300k,

（2）500k时的多子浓度，少子

浓度和费米能级的位置。

300k时ni=1.5xlO10cm3,

Nc=2.8xl019cm3,Nv=l.lxl019cm3,500k时nj=3.5xl014

9、一个硅pn结二极管具有下列参数：

ND=1016cm3,NA=5

X1018cm3,

Tn=tp=1jis,截面积A=0.01cm2o设该结两边

的宽度远大于各自少数载流子的扩散长度O试求室温时正向电流为1mA时的外加电压。

设p区的电子迁移率|in=500cm2/V•s,n区的空穴迁移率jip=180cm2/V•So

10、长为4cm的具有矩形截面的错样品，截面线度分别为lcm和2cm,掺有的受主杂质，试求室温时样品的电导率和电阻。

再掺入5X10V3的施主杂质后，求室温时样品的电导率和电阻。

（jin=3600cm2/V•s,jip=1700cm2/V•s）

11、证明pn结的接触电势差为叫二空山單仏，如硅pn结,q叫

NA=1017cm~3,ND=1015cm-3,求接触电势差。

（本题10分）

12、在半导体错材料中掺入施主杂质，浓度为N厂10%〃宀受主杂质皿=7x10%〃严，室温下本征错的电阻率p.=60£

2-cm,设电子和空穴的迁移率分别为3800曲彳/『巧，

=1800c加2/（y・$）,若流过样品的电流密度为523mA/cm29试求所加的电场强度。

13、室温下，若g=\Oi5cm~\NA=\O[1cm-3,求错、硅、碑化镣突变pn结的接触电势差％的值。

（M,.（Sz）=1.5xlO,ocm-3,

=2.4x1013cm~3,q（G%）=l.lxlO’c〃厂'

）