半导体复习题(带答案)

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）P1装订线A.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EE基本位于禁带中线处FiB.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qnqp003．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）P1301dtA.B.C.D.τττdtpn4．下面pn结中不属于突变结的是（D）P158、159合金结B.高表面浓度的浅扩散pn结C.高表面浓度的浅扩散np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.nnB.ppC.pD.pnn0007.关于空穴，下列说法不正确的是（C）P15A.空穴带正电荷．空穴具有正的有效质量．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子．半导体中电子空穴共同参与导电8.关于公式npn，下列说法正确的是（D）P66、672i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X，下面说法中错误的是（C）P177DA.pn结中XxB.np结中Xx++DnDpC.X与势垒区上总电压成正比VVDD1D.X与势垒区上总电压VV的平方根成正比DD10.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________电子______n表示__P区电子______的浓度；pp0n0表示__N区空穴___的浓度。P1632．若单位体积中有个n电子，p个空穴，电离施主浓度为n，电离受主浓度D为p，则电中性条件为__p+n=n+p_____。P78ADA3．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__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qV变成__q(V—V)____pn结加反向偏DD压V时势垒高度由qV变成___q(V+V)_____。P164、165DD6.理想pn结的电流电压方程JJe/1又称为__肖克莱方程式______，s其中-J叫做__反向饱和电流密度______；在国际单位制下，J的单位是ss__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—3mq04EE________P412(4)022D010.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）什么是LED？（2）已知的最便宜的半导体材料是什么？22.pn结热平衡时势垒高度qV的大小与中性P区和N区的费米能级（E和E）D装订线36.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、E分别表示导带底和价带顶。问B、、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？D表示电子的准费米能级4图5装订线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C，势垒电容和扩散电容分别为jＣＣＤ四、计算题ＣＣ和，请写出C与和的关系式。TjTＤ31．Si晶格常数为，其原子半径近似为aSi原子占据晶8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np10cm。突3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。3P156第4题类似3．掺有×10cm硼原子和×10cm磷原子的Si