《半導(dǎo)體物理學(xué)》期末考試試卷A卷往屆

2010–2011年第一學(xué)期期末考試試卷(A卷

分電n,價(jià)比平時(shí)出一分穴,n和的關(guān)為,這時(shí)把非平電稱為平衡多載子而把平空穴為平衡少數(shù)載流子在般小入況下,半體材中,平多數(shù)流帶來(lái)影響忽,開課學(xué)院:物學(xué)院課程名稱半導(dǎo)體理學(xué)考試形閉卷,所需時(shí)間:120分注意項(xiàng):?教師出題時(shí)請(qǐng)勿超出邊虛線;

原因子濃小多

注入非衡多載流濃比平時(shí)多數(shù)流而非平衡少載子卻往往著重作,原因是題號(hào)

一

二

三

四

五

六

七

八

總分

2、注的非衡少載子濃比衡時(shí)少數(shù)流濃度得得分評(píng)卷人

?學(xué)生答題前將封線外的內(nèi)容填寫楚答題不得超出密封線?答題請(qǐng)用藍(lán)黑鋼筆或圓珠筆?

?5?非衡載流子復(fù),就復(fù)的觀機(jī)講大可為,直復(fù)和間復(fù),直接復(fù)是電子導(dǎo)和價(jià)之間直躍遷引起子空穴直復(fù)合,間復(fù)合指電子空通過(guò)帶的級(jí)(復(fù)合心)進(jìn)行復(fù)?載子在一、空(30,每分)1?半體中有電子和空兩種流子而金中有電子一載

復(fù)合,一要釋放出余的量,放出量方法三,分為??流子

3、

發(fā)射子發(fā)射子將量予其載子,增它2?雜原子進(jìn)入料內(nèi)有多情,常的兩種它是替式雜和隙式雜質(zhì)

們的能?6?在加電場(chǎng)和照用下使均勻雜半體中在平載子和平衡流,由1、3據(jù)子統(tǒng)理,服泡利相容理電子從費(fèi)統(tǒng),對(duì)能為E的

于半導(dǎo)體面平衡流濃度內(nèi)高

,從一個(gè)量子態(tài),被一個(gè)電子占據(jù)的概率為

f()

,表達(dá)式

非平載子在導(dǎo)體作運(yùn)動(dòng),從而形成電流,外,由于加電的作用半導(dǎo)中的有流子作為,

f()

稱為子費(fèi)米布函它是描寫

在

運(yùn)動(dòng)從形成電流二、擇(共10分每2)熱平狀電在許的子上如分布

1?本半導(dǎo)體是的導(dǎo)體的一統(tǒng)分布數(shù)?當(dāng)

ETF

時(shí),費(fèi)分函數(shù)化

f()B

,

A?不雜質(zhì)和缺?子度與穴密相C?電率最高?電密與征載子度相表達(dá)式為,

f()B

稱為電子的玻爾茲曼分布函數(shù)在

2?在材料中摻P,引的雜能級(jí)A?在帶中線處B?靠近導(dǎo)底C?靠?jī)r(jià)頂D以都不ETF

時(shí),量態(tài)電子據(jù)概率小這正玻爾曼分函適用范圍

3?以說(shuō)法不正的A?價(jià)電子激發(fā)為帶電的過(guò)稱本征發(fā)?費(fèi)統(tǒng)計(jì)與爾茲統(tǒng)計(jì)的要差在

前者泡不相原理限

B?本激發(fā),形了帶電和帶空,在電場(chǎng)用,它都將與導(dǎo)?而

ETF

的條下,原理去用,因而兩統(tǒng)的結(jié)

C?電可以從高量量子躍遷低量的子并向格放能?D?處熱平衡狀下導(dǎo)電子和穴為熱流?果變一?

4?以說(shuō)法不正的4?在定溫度下當(dāng)沒光照,一n型半導(dǎo)中

電子

為多載子,

空

A?對(duì)n型導(dǎo)體隨施主濃N的加費(fèi)米級(jí)E從禁帶線漸導(dǎo)帶方向近穴是少數(shù)流電和空的度分為n和p,則和p的系00

大

?B?對(duì)p型導(dǎo)體隨受主濃N的加費(fèi)米級(jí)E從禁帶線漸價(jià)帶方向近于,當(dāng)該導(dǎo)體帶度)的照該半體時(shí),光就能價(jià)帶子激發(fā)導(dǎo)上去,此時(shí)產(chǎn)生電子空穴對(duì),使帶比衡多出部

?C?雜半導(dǎo)體中流濃度費(fèi)米級(jí)E的位由質(zhì)濃所決,與度無(wú)?D?在質(zhì)半導(dǎo)體費(fèi)能級(jí)的置不反了半體的電,而且還映了導(dǎo)

npnpinpp00i15npnpinpp00i15體的雜?5?關(guān)電中性方

0D

0

A

,說(shuō)法不正的是

mini

pn

)nni

n)qp

pA?這含有一種主質(zhì)和種受雜情況的電性?B?它意義是半體單位積內(nèi)正的空數(shù)等單體積帶電的子?C?半體中荷電包導(dǎo)帶?價(jià)空?電離主和離?D?該件,宏觀態(tài)現(xiàn)為導(dǎo)不顯?

inp13)

)1900三?計(jì)題共60分)

(3)當(dāng)料電導(dǎo)等本征導(dǎo),有1?試說(shuō)在溫下某半體的子度

i

/n

時(shí),其導(dǎo)

為最值式

q0

n

(pi

n中n是本載流濃,i濃度電濃度

分別空和電的遷率?試在面條時(shí)空穴

即:

2iq(0nin0(2)當(dāng)

/i

,

cm2/(Vp

cm2Vn

時(shí),試求Ge的本

整理:

n0

2

(i

npi

2

p征電率最小導(dǎo)率(3)試當(dāng)n和p(除00

pi

時(shí))為值,該Ge材料的電率于本電導(dǎo)?

解得

i

)ni

()

npi

(本20分一、解(1)為nqpq,又2,所以npiiqiq2q根據(jù)等的性當(dāng)僅當(dāng)nq=iq時(shí)上取?

帶入據(jù):n()niin∴i1.2513/cm2i/0顯然此材是p材料?解得

(i

pn

)1/

,即時(shí)電率最?

2、空穴度是性,在3μm內(nèi)度為10cm,穴擴(kuò)電密度(室溫)本10分

p

2/(V

?試算空相應(yīng)地此

n2pi(1/2np

d空穴散流密:()＝qDp擴(kuò)由題,空線性布,在3μm濃度為10

cm,空的濃梯度:(2)對(duì)征Ge:q)iin

pxcmdx3

18

(1900(S/cm在最電率條下:

根據(jù)因坦關(guān):

Dpp

T0q

p

T0

p∴/

擴(kuò)pp0pFi0i0i(1)令和015004擴(kuò)pp0pFi0i0i(1)令和0150040Tdd(J)＝dxeVcm2cm/()

)

N*NN(D)(DA)2niicmE(10cm

)3?施濃度

NcmD

的n型硅,溫下功數(shù)是少?不考表態(tài)的,

Ei即此費(fèi)能級(jí)禁帶線面處分別Al,Au接,形阻層是反擋層?(對(duì)硅電親和取4.05eV,N2.819/cm3;函數(shù)eVW5.20(題10分Al4?一晶硅中均地入如雜質(zhì)摻磷116,摻15cm?試算:(1)室下流子度費(fèi)米級(jí)位?(2)室下電導(dǎo)?(3)T=600K時(shí)的載子?

電導(dǎo)率qpq0n0由于p故可略空對(duì)流的即此0016cm1000cm2/V/cm已知室溫,本載流濃=

cm

,電遷移=

10002/

,空遷移

時(shí),半導(dǎo)處本征發(fā),本征發(fā)始主要?此,雜已全電(II)?(III)式仍成立率=

/

,電電荷

,600K下的本征載子=

15

?

該溫下

i

(V)(x)ND

A

)本題20分表示電離施主和電離受主的濃度則電中性程為

聯(lián)立II)