1、 半导体物理 试卷第 1 页 共 8 页诚信应考,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 的半导体。A不含
2、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方向近边界处C方向近边界处D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_姓名学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线 半导体物理 试卷第 2 页 共 8 页6 在进入太空的空间实验室中生长
3、的砷化镓通常具有很高的载流子迁移率，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 11015/cm3 的硅 B含磷 11016/cm3 的硅C含硼 11015/cm3，含磷 1
4、1016/cm3 的硅 D纯净硅 半导体物理 试卷第 3 页 共 8 页二、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 半导体物理 试卷第 4 页 共 8 页三、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。 半导体物理 试卷第 5 页 共 8 页四、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
5、型导出爱因斯坦关系式：0pDkTq 半导体物理 试卷第 6 页 共 8 页五、计算题（20 分）用适当频率的光照射掺杂浓度 ND10 14/cm3 的 n 型 Si 片，在晶片中均匀产生非平衡载流子，产生率 Gp510 19/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 cm 2/(Vs) , p500 cm 2/(Vs) ） 半导体物理 试卷第 7 页 共 8 页六、计算题（15 分）由金属-SiO 2-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， 其中 0lnAsBikTNVqiFBEVq（2）画出临界强反型时半导体的能带图，标明相关符号，并把反型、耗尽、中性区各部分用竖线分开，用文字指明。 半导体物理 试卷第 8 页 共 8 页
