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共1页第1页XX大学课程考试试卷答案课程名称：半导体材料与器件学分：3教学大纲编号：试卷编号：A考试方式：闭卷满分分值：100考试时间：120分钟组卷日期：组卷教师（签字）：审定人（签字）：学生班级：学生学号：学生姓名：一名词解释（3*2分）1.准费米能级2.能带弯曲3.离子注入（略）二填空题：（7*2分）1.耗尽近似的含义包括：（1）在冶金结附近区域（-xp≤x≤xn），与净杂质浓度相比，载流子浓度可近似忽略不计；（2）耗尽区以外的电荷密度处处为___零____。在一个非对称掺杂的结中，耗尽层宽度几乎全部位于冶金结的轻掺杂一侧。2.所有类型的载流子输运即是单位时间内各过程载流子浓度的总变化，其过程包括漂移、扩散、R-G中心复合和其他过程。3、请写出适用于n型半导体的少子扩散方程：略。三计算题（共30分）（共8分）晶片加工是半导体制备中的重要环节，其主要工序有哪些？答案：略画出硅基片表面(110)晶面上原子的位置，并求出单位平方厘米内的原子个数。答案：（共12分）图P3.21答案：（1）（2）成立（3）（4）（5）（共10分）室温下，处于热平衡条件下的硅突变结，p型掺杂NA=1017/cm3，n型掺杂ND=1015/cm3；试计算：（a）Vbi；（b）xn，xp，W；x=0处的E；（d）x=0处的V；画出电荷密度、电场和静电电势随位置变化的草图。答案：四综合题(共50分)1.（共12分）绘图说明PN结特征：(a)热平衡(外电压VA=0)情况下PN结能带图，载流子分布和载流子的运动情况；答案：(b)正向偏置（VA>0）情况下PN结能带图，载流子分布和载流子的运动情况；答案：(c)反向偏置条件下(VA<0)PN结能带图，载流子分布和载流子的运动情况；答案：(d)I-V特征曲线。答案：2.（共6分）绘制理想二极管特征曲线和非理想二极管I-V特征曲线，列举ABCEDE五种导致非理想二极管I-V曲线的原因，并在I-V曲线相应位置标注ABCDE的贡献。答案：3.（共10分）(a)如果功函数M>S，金属和n型半导体组合在一起，形成理想的MS接触。假定接触形成几乎是瞬时的，在接触过程中两种材料之间的电子转移可以忽略。请画出在接触形成后瞬间的能带图、形成后平衡状态下相应的能带图。答案：(b)如果功函数M<SQUOTE时，请画出金属和n型半导体组合在接触形成后瞬间的能带图、形成后平衡状态下相应的能带图。（做图过程中，请以公共的E0参考能级为基准垂直地对齐，M和是材料的功函数和亲和能，在接触形成过程中保持不变。）答案：4.（共10分）共发射极N+PN三极管的载流子存在雪崩倍增现象，并导致晶体管击穿。(a)请绘制能带图与电子和空穴运动示意图，对载流子倍增和反馈机理进行逐步解释；答案：(b)根据载流子倍增现象可以制备探测光信号的光电晶体管，请绘制该晶体管的能带图与电子和空穴运动示意图。答案：5.（共12分）(a)以栅电压VG为横轴画图，分别说明理想n型和

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