半导体复习题(带答案)Word版

整理为word格式整理为word格式整理为word格式/xxzykafw/kfzy.html半导体物理复习题一、选择题1.硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（D）P1A.1B.2C.4D.82．关于本征半导体，下列说法中错误的是（C）P65A.本征半导体的费米能级EF=Ei基本位于禁带中线处B.本征半导体不含有任何杂质和缺陷C.本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身D.本征半导体的电中性条件是qn0=qp03．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。下面表达式中不等于复合率的是（D）P130A.B.C.D.4．下面pn结中不属于突变结的是（D）P158、159A.合金结B.高表面浓度的浅扩散p+n结C.高表面浓度的浅扩散n+p结D.低表面浓度的深扩散结5.关于pn结，下列说法中不正确的是（C）P158、160A.pn结是结型半导体器件的心脏。B.pn结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用。C.平衡时，pn结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。D.所谓平衡pn结指的是热平衡状态下的pn结。6.对于小注入下的N型半导体材料，下列说法中不正确的是（B）P128A.B.C.D.7.关于空穴，下列说法不正确的是（C）P15A.空穴带正电荷B．空穴具有正的有效质量C．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子D．半导体中电子空穴共同参与导电8.关于公式，下列说法正确的是（D）P66、67A.此公式仅适用于本征半导体材料B.此公式仅适用于杂质半导体材料C.此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用9.对于突变结中势垒区宽度，下面说法中错误的是（C）P177A.p+n结中B.n+p结中C.与势垒区上总电压成正比整理为word格式整理为word格式整理为word格式D.与势垒区上总电压的平方根成正比10.关于有效质量，下面说法错误的是（D）P13、14A.有效质量概括了半导体内部势场的作用B.原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小C.有效质量可正可负D.电子有效质量就是电子的惯性质量。二、填空题1.N型半导体中多子为_电子_，少子为___空穴_____；P型半导体中多子为__空穴______，少子为__电子______。表示__P区电子______的浓度；表示__N区空穴___的浓度。P1632．若单位体积中有个电子，个空穴，电离施主浓度为，电离受主浓度为，则电中性条件为__p+=n+_____。P783．T>0K时，电子占据费米能级的概率是__1/2______。P614.pn结空间电荷区中内建电场的方向是由_N__区指向_P__区；在耗尽近似下，空间电荷密度等于_电离杂质的浓度______。P160、1635.pn结加正向偏压V时势垒高度由变成__q(VD—V)____；pn结加反向偏压V时势垒高度由变成___q(VD+V)_____。P164、1656.理想pn结的电流电压方程又称为__肖克莱方程式______，其中-叫做__反向饱和电流密度______；在国际单位制下，的单位是__A/m2______。由此方程可知，pn结的最主要特性是具有__单向导电性______或___整流效应·_____。7.状态密度就是每单位能量间隔内的___量子态数_____。计算状态密度时，我们近似认为能带中的能级作是__连续______分布的。8.半导体材料最常见的三种晶体结构分别是__金刚石型结构______、__闪锌矿型结构______和___纤锌矿型结构_____。比如，硅是___金刚石型结构_____结构，砷化镓是___闪锌矿型结构_____结构。P1—39．氢原子电离能，则类氢杂质电离能为________。P4110.稳压二极管应用的是PN结的________特性，整流二极管应用的是PN结的________特性。三、简答题1.“半导体照明工程”的目标是使LED成为照明光源。这个工程目前的主要任务是寻找或合成便宜、环保、波长合适、发光效率高的半导体材料。试就这一话题回答下列问题：（1）什么是LED？（2）已知的最便宜的半导体材料是什么？整理为word格式整理为word格式整理为word格式2.pn结热平衡时势垒高度的大小与中性P区和N区的费米能级的关系是什么？平衡pn结能带最主要的两个性质是什么？答案：（期末考试样题3）3.图1是隧道结的平衡示意图，试根据此图回答下列问题：（1）隧道结对结两边半导体掺杂的要求是什么？（2）如图1所示状态时隧道结有无隧道电流？（3）隧道结电流电压曲线的主要特性是什么？P186图14.图2是Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的能隙示意图，试根据此图回答下列问题：（1）蓝光的光子能量大约在2.76eV，图2中那种材料最适合作为蓝光的发光材料？（2）发光材料需要满足二个条件，第一，发光波长在所需要的范围；第二，发光效率高。这两个要求分别决定于半导体的那两个性质？（3）图中半导体材料哪些是Ⅲ-Ⅴ，那些是Ⅱ-Ⅵ族？各列举三个。整理为word格式整理为word格式整理为word格式图25.图3是硅导带电子浓度与温度的关系曲线。请指出强电离区、高温本征激发区的位置（即温度范围，用a、b、c表示）。一般而言，实际器件工作在那个区域？图3P74答：b是强电离区，c是高温本征激发区；一般工作在b区强电离区6.图4是非平衡N型半导体准费米能级偏离平衡费米能级的示意图。其中A、E分别表示导带底和价带顶。问B、C、D哪个表示平衡费米能级？哪个表示电子的准费米能级？哪个表示空穴的准费米能级？P76答：C表示平衡费米能级B表示电子的准费米能级D表示电子的准费米能级7.图5中C是空穴电流方向，问A、B、D中哪个是电子漂移方向？哪个是电子电流方向？哪个是空穴漂移方向？整理为word格式整理为word格式整理为word格式图5 P95答：A是电子漂移方向B是电子电流方向D是空穴漂移方向8．PN结上的电容包括势垒电容和扩散电容两部分。请问PN结上的势垒电容和扩散电容是并联还是串联？若记总电容为Cj，势垒电容和扩散电容分别为ＣT和ＣＤ，请写出Cj与ＣT和ＣＤ的关系式。四、计算题1．Si晶格常数为a，其原子半径近似为。求：晶胞中所有Si原子占据晶胞的百分比。P382．N型硅,室温下光稳定照射后获得非平衡载流子浓度。突然撤掉光照,经过20微秒后，非平衡空穴浓度变为，求硅材料的寿命。P156第4题类似3．掺有1.1×1016cm-3硼原子和9×1015cmP125第