《半导体物理学》期末考试试卷参考答案(A卷)-往届文档格式.doc

1、20102011学年第一学期期末考试参考答案（A卷）开课学院：物电学院 课程名称：半导体物理学 考试形式：闭卷，所需时间：120分钟题号一二 三四五六七八总 分得分评卷人注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线；2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线；3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。一、 填空题（共30分，每空1分）1、 电子 空穴 电子2、 替位式 间隙式3、 在热平衡状态下，电子在允许的量子态上如何分布 前者受泡利不相容原理的限制4、 电子 空穴 电子-空穴对 多数 少数 多数 注入的非平衡多数载流子浓度比平衡时的多数载流子浓度小得多 少数 注入的非平衡少数载流子浓度比

2、平衡时的少数载流子浓度大得多5、 电子在导带和价带之间的直接跃迁，引起电子和空穴的直接复合 电子和空穴通过禁带的能级（复合中心）进行复合 发射光子 发射声子 将能量给予其它载流子，增加它们的动能6、 半导体表面非平衡载流子浓度比内部高 扩散 扩散 漂移 漂移二、 选择题（共10分，每题2分）1、A 2、B 3、D 4、C 5、B三、计算题（共60分）一、 1、解：（1）因为，又，所以根据不等式的性质，当且仅当时，上式取等。解得：，即此时电导率最小。相应地，此时（2）对本征Ge： 在最小电导率条件下：（3）当材料的电导率等于本征电导率时，有：即：整理得:解得:带入数据得：显然，此材料是p型材料。

3、2、解：空穴扩散电流密度：由题意，空穴线性分布，且在3m内浓度差为1015cm-3，则空穴的浓度梯度为：根据爱因斯坦关系式： 3、（1）已知n型Si的功函数为：室温下，杂质全部电离，则电子浓度 （2）已知，所以，故二者接触形成反阻挡层。，则有，故Au与n-Si接触形成阻挡层。4、（1）令和表示电离施主和电离受主的浓度，则电中性方程为 （I）室温下，半导体处于过渡区，杂质已全部电离，代入（I）式整理得： （II）又 （III）， （IV），联立（II）、（III）、（IV）式可解得：即此时费米能级在禁带中线上面0.35eV处。（2）电导率由于，故可忽略空穴对电流的作用，即此时（3）T=600k时，半导体处于本征激发区，本征激发开始起主要作用。此时，杂质已全部电离，（II）、（III）式仍然成立。该温度下 （V）联立（II）、（III）、（V）式解得：第2页 共2页