华工半导体物理试卷B(20136)

1、姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 半导体物理学 试卷B注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共六大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五六总分得 分评卷人一、选择填空(20分，每题2分)1电子在晶体中的共有化运动指的是 。A电子在晶体中各点出现的几率相同 B电子在晶体元胞中各点出现的几率相同C电子在晶体各元胞对应点出现的几率相同 D电子在晶体各元胞对应点有相同位相2 本征半导体是指

2、 的半导体。A不含杂质与缺陷 B电子密度与空穴密度相等C电阻率最高 D电子密度与本征载流子密度相等3 若某半导体导带中发现电子的几率为零，则该半导体必定 。A不含施主杂质 B不含受主杂质C不含任何杂质D处于绝对零度4 砷化镓的导带极值位于布里渊区 。A 中心 B<111>方向近边界处C<100>方向近边界处D<110>方向近边界处5 重空穴指的是 。A质量较大的原子组成的半导体中的空穴 B价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴C价带顶附近曲率较小的等能面上的空穴 D自旋-轨道耦合分裂出来的能带上的空穴6 在进入太空的空间实验室中生长的砷化镓通常具有很高的载流子迁

3、移率，这是因为 的缘故。A 无杂质污染 B受较强宇宙射线照射C晶体生长完整性好 D化学配比合理7 公式q/ m* 中的是载流子的 。A渡越时间 B寿命C平均自由时间 D扩散系数8 半导体中载流子扩散系数的大小决定于其中的 。A 复合机构 B 散射机构C 能带机构 D 晶体结构9. 在光电转换过程中，硅（Si）材料一般不如砷化镓(GaAs)量子效率高，因其 。A禁带较窄 B禁带是间接跃迁型C禁带较宽 D禁带是直接跃迁型10. 下列情况下，室温下功函数最大者为 。A含硼1×1015/cm3 的硅 B含磷1×1016/cm3 的硅C含硼1×1015/cm3，含磷1

4、15;1016/cm3 的硅 D纯净硅二、解释下列概念(10分，每题2分)1、空穴 2、非平衡载流子 3、费米能级 4、迁移率5、霍耳效应三、回答问题（共20分，每题10分）1、由同一种元素的原子组成的二维晶体，如图所示。（1） 画出布拉菲格子；（2）画出两种不同形式的原胞，并指出每个原胞中含的原子数。2、画出半导体GaAs的能带结构示意图，并简述其晶体结构的特点。四、证明题（15分）试用一维非均匀掺杂（掺杂浓度随x的增加而下降），非简并p型半导体模型导出爱因斯坦关系式： 五、计算题（20分）用适当频率的光照射掺杂浓度ND1014/cm3 的n型Si片，在晶片中均匀产生非平衡载流子，产生率Gp5×1019/cm3 ·s，空穴寿命p1s，设无表面复合，求：（1）光照开始后，非平衡空穴浓度随时间t变化的规律；（2）光照达到稳定态后，晶片中非平衡载流子浓度和导电率。（室温时，硅的电子和空穴迁移率n1350 cm2/(V·s) , p500 cm2/(V·s) ）六、计算题（15分）由金属-SiO2-P型硅组成得MOS结构，当外加电压使半导体表面少数载流子浓度nS与内部多数载流子浓度pp0相等时作为临界强反型条件。（1）试证明临界强反型时，半导体表面势，