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'
）
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