2005半导体物理试题参考 答案和评分标准.docVIP

考试日期: 2004 年 12 月 28 日 注：1、本试卷满分70分，平时成绩满分15分，实验成绩满分15分； 2.、本课程总成绩=试卷分数+平时成绩+实验成绩。 一、选择填空（含多选题）（25分） 1、与半导体相比较，绝缘体的价带电子激发到导带所需的能量（ A ）； A、比半导体的大， B、比半导体的小， C、与半导体的相等。 2、室温下，半导体Si掺硼的浓度为1014cm-3，同时掺有浓度为1.1×1015cm-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≈1.5×1010cm-3，570K时，ni A、1014cm-3 B、1015cm-3 D、2.25×105cm-3 E、1.2×1015cm-3 G、高于Ei H、低于Ei I、等于Ei 3、施主杂质电离后向半导体提供（ B ），受主杂质电离后向半导体提供（ A ），本征激发后向半导体提供（ A B ）； A、空穴， B、电子。 4、对于一定的p型半导体材料，掺杂浓度降低将导致禁带宽度（B（A）），本征流子浓度（B（C）），功函数（ C ）； A、增加， B、不变， C、减少。 5、对于一定的n型半导体材料，温度一定时，减少掺杂浓度，将导致（ D ）靠近Ei； A、Ec， B、Ev， C、Eg， D、EF。 6、热平衡时，半导体中的电子浓度与空穴浓度之积为常数，它只与（ C D ）有关，而与（A B ）无关； A、杂质浓度 B、杂质类型 C、禁带宽度， D、温度。 7、表面态中性能级位于费米能级以上时，该表面态为（A）； A、施主态 B、受主态 C、电中性 8、当施主能级ED与费米能级EF相等时，电离施主的浓度为施主浓度的（ C ）倍； A、1， B、1/2， C、1/3， D、1/4。 9、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。 A、EA， B、ED， C、EF， D、Ei E、少子 F、多子。 10、载流子的扩散运动产生（C）电流，漂移运动产生（A）电流。 A、漂移 B、隧道 C、扩散 11、MIS结构的表面发生强反型时，其表面的导电类型与体材料的（B），若增加掺杂浓度，其开启电压将（C）。 A、相同 B、不同 C、增加 D、减少 二、证明题：（8分） p型半导体的费米能级在n型半导体的费米能级之下。（8分） 证明一： 由于 nnnp （或pppn） （2分） 即 （2分） （2分） （或，） 对上面不等式两边同时求对数，即得 EFn EFp （2分） 证明二： 对于p型半导体 ppni （或ni np） 即 （2.5分） 则有 （1分） 同理 对于n型半导体 nnni （2.5分） 可得到 （1分） 因此 EFn EFp （1分） 三、简答题 1、下图为中等掺杂的Si的电阻率ρ随温度T的变化关系，分析其变化的原因。（3分）