半导体硅材料复习题.docx

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半导体硅材料复习题

一填空题

1.根据单晶硅的使用目的不同，单晶硅的制备工艺也不同，主要的制备工艺有两种，分别是（区域熔炼法和切克劳斯基法）。

3.在热平衡状态半导体中,载流子的产生和复合的过程保持动态平衡，从而使载流子浓度保持定值，则处于此种状态下的载流子为（平衡载流子）。

处于非平衡状态的半导体，其载流子浓度也不再是n0和p0（此处0是下标），可以比他们多出一部分。

比平衡状态多出来的这部分载流子称为（非平衡载流子）。

4使纵向电阻率逐渐降低的效果与使电阻率逐渐升高的效果达到平衡，就会得到纵向电阻率比较均匀的晶体。

方法：

（变速拉晶法，双坩埚法），（）。

5多晶硅的生产方法主要包含：

（SiCl4法、硅烷法、流化床法、西门子改良法）。

6硅片的主要工艺流程包括：

单晶生长→整形→（切片）→晶片研磨及磨边→蚀刻→（抛光）→硅片检测→打包。

7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）

8.在P型半导体的多数载流子是：

（空穴）

9.总厚度变差TTV是指：

（硅片厚度的最大值与最小值之差）

10..常用的半导体电阻率测量方法有：

（直接法、二探针法、三探针法、四探针法、多探针。

）。

1、在晶格中，通过任意两点连一直线，则这直线上包含了无数个相同的格点，此直线称为_______晶列_____。

2、精馏是利用不同组分有不同的______沸点______，在同一温度下，各组分具有不同蒸汽压的特点进行分离的。

3、物理吸附的最大优点是其为一种_____可逆_______过程，吸附剂经脱附后可以循环使用，不必每次更换吸附剂。

4、多晶硅的定向凝固，是在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和未凝固体中建立起特定方向的____温度梯度________。

5、工业硅生产过程中一般要做好以下几个方面：

_、观察炉子情况，及时调整配料比_、_____选择合理的炉子结构参数和电气参数___；及时捣炉，帮助沉料_和______保持料层有良好的透气性

6、改良西门子法包括五个主要环节：

SiHCl3的合成；SiHCl3精馏提纯；SiHCl3的氢还原；尾气的回收；SiCl4的氢化分离

7、由高纯的多晶硅生长单晶硅基本是以_____区熔法；直拉法两种物理提纯生长方法为主。

8、CZ法生长单晶硅工艺主要包括加料，熔化，缩颈生长_，放肩生长，等径生长，_______尾部生长____6个主要步骤。

9、以硅石和碳质还原剂等为原料经碳热还原法生产的含硅97%以上的产品，在我国通称为工业硅或_______冶金级硅_____。

10、总厚度变差TTV是指：

_____硅片厚度的最大值与最小值之差_______；翘曲度WARP是指__硅片的中面与参考面之间的最大距离与最小距离之差__________。

1.晶体缺陷主要包含有以下四种，分别为：

点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷

1.单晶硅的主要生产方法是：

西门子改良直拉法

3.在P型半导体的多数载流子是：

空穴

4.硅片的主要工艺流程包括单晶生长→整形→切片→晶片研磨及磨边→蚀刻→抛光→硅片检测→打包

5．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.

6．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。

7．非平衡载流子通过复合效应而消失，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

8.常用的半导体电阻率测量方法有直接法、二探针法、三探针法、四探针法、多探针

1.三氯氢硅还原法最早由西门子公司研究成功。

2.CZ法生长单晶硅工艺主要包括加料，熔化，缩颈生长，放肩生长，等径生长，尾部生长6个主要步骤。

3.由高纯的多晶硅生长单晶硅基本是以区熔法和直拉法两种物理提纯生长方法为主。

4.由高纯的多晶硅生长单晶硅基本是以____区熔法________和_________直拉法___两种物理提纯生长方法为主。

5.多晶硅的定向凝固，是在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和未凝固体中建立起特定方向的____温度梯度________。

1、PN结电容可分为__扩散电容_______和____过渡区电容______两种。

2、当MOSFET器件尺寸缩小时会对其阈值电压VT产生影响，具体地，对于短沟道器件对VT的影响为__、下降______，对于窄沟道器件对VT的影响为____上升_____。

3、在NPN型BJT中其集电极电流IC受____VBE___电压控制，其基极电流IB受_VBE___电压控制。

4、硅-绝缘体SOI器件可用标准的MOS工艺制备，该类器件显著的优点是寄生参数小，响应速度快等。

5、PN结击穿的机制主要有_雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿_等等几种。

6、当MOSFET进入饱和区之后，漏电流发生不饱和现象，其中主要的原因有_沟道长度调制效应、漏沟静电反馈效应和空间电荷限制效应_。

7、晶体缺陷主要包含有以下四种，分别为：

_点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。

8、晶体生长可分为以下三类：

__固相生长、液相生长和汽相。

9、原胞的概念：

__选取最小的重复单元来反映晶格的周期性______

10、精馏是利用不同组分有不同的沸点，在____同一温度_______各组分具有不同蒸汽压的特点进行分离的。

1、晶格的概念：

___晶体中原子的周期性排列称为晶格。

2、为了加强蒸发作用，区域提纯应在_真空_中进行。

3、目前国内主要用_热交换法___来进行铸锭生长，主要从国外进口。

4、 从多晶硅硅锭的剖面图中可以看出，几乎所有的晶粒都是沿着底部向上部方向生长的。

5、工业中经常在石英坩埚内壁涂覆_氮化硅__涂层，这样可以减少硅熔体与石英坩埚的直接作用，从而降低氧浓度。

6、晶体硅中的主要杂质氧的作用：

氢和氧作用能结合成复合体和可以促进氧的扩散，导致氧沉淀、氧施主生成的增强。

7、太阳能硅片的平整度一般用TIR和_FPD__这两个参数来表示。

8、铸造多晶硅与单晶硅相比，效率要低一些，成本小得多_，所以相对来说性价比更_高。

9、铸造多晶硅的制备方法有__浇铸法_、_直熔法___、__电磁感应冷坩埚连续拉晶法__等。

10、工业生产中生长单晶硅有两种方法：

直拉法__和__区熔法__。

二选择题

1.硅片制备主要工艺流程是__A__。

A.单晶生长→整形→切片→晶片研磨及磨边→蚀刻→抛光→硅片检测→打包

B.单晶生长→切片→整形→晶片研磨及磨边→蚀刻→抛光→硅片检测→打包

C.单晶生长→整形→切片→蚀刻→晶片研磨及磨边→抛光→硅片检测→打包

D.单晶生长→整形→切片→晶片研磨及磨边→抛光→蚀刻→硅片检测→打包

2.下列说法错误的是A____。

A.调整晶体生长的热系统，使热场的径向温度梯度增大

B.调节拉晶的运行参数，例如对于凸向熔体的界面加快拉速，增加其凝固速度增加利用结晶潜热使界面趋于平坦

C.调整晶体或者坩埚的转速，调整高温液流的增减

D.增大坩埚内径与晶体直径的比值

3、那个不是影响直拉单晶硅的电阻率均匀性的因素（D）

A、分凝B、蒸发C、坩埚污染D、损坏

4、半导体材料的电阻率与载流子浓度有关,同样的掺杂浓度，载流子的迁移率越大，材料的电阻率（C）

A、越高B、不确定C、越低D、不变

5、在我国通常称为工业硅或冶金级硅含量在__D___以上。

A90%  B92%  C95%  D97% 

6、下列关于硅的说法不正确的是（C）

A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B.硅的导电性能介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料

C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应

D.加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属发生反应

7、关于光生伏特效应叙述中错误的是（C）

A用能量等于或大于禁带宽度的光子照射p-n结；

Bp、n区都产生电子—空穴对，产生非平衡载流子；

C非平衡载流子不破坏原来的热平衡；

D非平衡载流子在内建电场作用下，n区空穴向p区扩散，p区电子向n区扩散；

8、对于临界晶核，即与母相达成平衡，可以稳定存在的晶核来说，下列应该满足的条件是（B）

（1）、母相压强等于外压强

（2）、三个相的化学势相等

（3）、新相压强大于外压强（4）、新相压强必须小于外压强

A、

（1）、

（2）、（4）

B、

（1）、

（2）、（3）

C、（4）

D、

（1）、

（2）、（3）、（4）

9、固相晶化是指非晶硅薄膜在一定的保护气中，在（D）摄氏度以上

进行常规热处理。

A.300B.400C.500D.600

10、正常凝固是最宽熔区的区域提纯，在进行第一次熔化过后，能不能进入第二次提纯这个阶段（B）

A、能B、不能

C、不确定D、有时可以，有时不可以

11、当晶体生长的较快，内坩埚中杂质量变少，晶体的电阻率___A______。

A.上升B.下降C.不变D.不确定

12、下列铸造多晶硅的制备方法中，（C）没有坩埚的消耗，降低了成本，同时又可减少杂质污染长度。

A.布里曼法B.热交换法C.电磁铸锭法D.浇铸法

13、在晶体凝固过程中，存在温度梯度的是_B_____。

A.上部和边缘部分B.中部和边缘部分C.上部和底部D.底部和边缘部分

14、化学提纯高纯多晶硅的生产方法大多数分为三个步骤，一下正确的是（B）。

（1）、中间化合物的合成

（2）、中间化合物的分离提纯

（3）、中间化合物被还原或者是分解高纯硅（4）、中间化合物的去除

A、

（1）、

（2）、（4）

B、

（1）、

（2）、（3）

C、（4）

D、

（1）、

（2）、（3）、（4）

15、面心立方晶格中原子密度最大的晶向是（B）

A[100]B[110]C[111]D[121]

16、单晶硅晶胞常数为0.543nm，（111）晶面的面间距和原子密度为（C）

A.面间距：

0.768nm；面密度：

4.748nm-2

B.面间距：

0.543nm；面密度：

6.783nm-2

C.面间距：

0.941nm；面密度：

7.801nm-2

D.面间距：

0.543nm；面密度：

7.801nm-2

17、以下是制备a-SI的方法是（B）

A.三氯氢硅还原法B.辉光放电C硅烷热分解D.四氯化硅还原法

18、下列与硼氧复合体缺陷无关的是（D）

A.氧B.硼C.温度D.湿度

19、直拉法生长单晶硅拉晶过程有哪几个主要阶段？

（B）

籽晶熔接

引晶和缩颈

等径生长

收晶

A．

B.

C.

D.

20、在本征半导体Si和Ge中掺入少量的五价原子（如P、As）时，就形成n型半导体，这种掺入后多余的电子的能级在禁带中紧靠处。

（AD）

A、空带B、满带C、价带D、导带

21、通常用来提纯工业级Si生产多晶硅。

（C）

A、Cl2B、SiHCl3C、HClD、SiCl4

22、下面哪个不是硅片的清洗方法（D）

A.化学清洗法B.超声清洗法

C.真空高温清洗法D.清水清洗法

23、改良西门子法与原来的方法相比，系列哪一项不是增加的内容？

（A）

A.三氯氢硅的合成B.四氯化硅的氢化工艺

C.还原尾气干法回收系统D.实现闭路循化

24、下列关于铸造多晶硅的方法叙述中，错误的是（B）

A.布里曼法的特点是坩埚和热源在凝固开始时做相对位移

B.用热交换法时一般在坩埚底部置一热开关，熔化时热开关打开，起加热作用

C.电磁铸锭法是利用电磁感应的冷坩埚来加热熔化硅原料，熔化与凝固可在