華工半導體物理試卷A(2013.7)

1、姓名 學號 學院 專業(yè) 座位號 ( 密 封 線 內 不 答 題 )密封線線_ _ 誠信應考,考試作弊將帶來嚴重后果！ 華南理工大學期末考試 半導體物理學 試卷A注意事項：1. 考前請將密封線內各項信息填寫清楚； 2. 所有答案請直接答在試卷上(或答題紙上)； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共六大題，滿分100分，考試時間120分鐘。題 號一二三四五六總分得 分評卷人一、選擇填空(20分，每題2分)1電子在晶體中的共有化運動指的是 。A電子在晶體中各點出現的幾率相同 B電子在晶體元胞中各點出現的幾率相同C電子在晶體各元胞對應點出現的幾率相同 D電子在晶體各元胞對應點有相同位相2 本征半導體是指

2、 的半導體。A不含雜質與缺陷 B電子密度與空穴密度相等C電阻率最高 D電子密度與本征載流子密度相等3 若某半導體導帶中發(fā)現電子的幾率為零，則該半導體必定 。A不含施主雜質 B不含受主雜質C不含任何雜質D處于絕對零度4 砷化鎵的導帶極值位于布里淵區(qū) 。A 中心 B<111>方向近邊界處C<100>方向近邊界處D<110>方向近邊界處5 重空穴指的是 。A質量較大的原子組成的半導體中的空穴 B價帶頂附近曲率較大的等能面上的空穴C價帶頂附近曲率較小的等能面上的空穴 D自旋-軌道耦合分裂出來的能帶上的空穴6 在進入太空的空間實驗室中生長的砷化鎵通常具有很高的載流子遷

3、移率，這是因為 的緣故。A 無雜質污染 B受較強宇宙射線照射C晶體生長完整性好 D化學配比合理7 公式q/ m* 中的是載流子的 。A渡越時間 B壽命C平均自由時間 D擴散系數8 半導體中載流子擴散系數的大小決定于其中的 。A 復合機構 B 散射機構C 能帶機構 D 晶體結構9. 在光電轉換過程中，硅（Si）材料一般不如砷化鎵(GaAs)量子效率高，因其 。A禁帶較窄 B禁帶是間接躍遷型C禁帶較寬 D禁帶是直接躍遷型10. 下列情況下，室溫下功函數最大者為 。A含硼1×1015/cm3 的硅 B含磷1×1016/cm3 的硅C含硼1×1015/cm3，含磷1

4、15;1016/cm3 的硅 D純凈硅二、解釋下列概念(10分，每題2分)1、空穴 2、淺能級雜質 3、聲子 4、遷移率5、光電導三、回答問題（共20分，每題10分）1、由三種元素的原子組成的二維晶體，如圖所示。（1） 畫出布拉菲格子。（2）畫出兩種不同形式的原胞，并指出每個原胞中含的原子數。2、畫出半導體Si的晶體結構示意圖，并簡述其能帶結構的特點。四、計算題（15分）由金屬-SiO2-P型硅組成得MOS結構，當外加電壓使半導體表面少數載流子濃度nS與內部多數載流子濃度pp0相等時作為臨界強反型條件。（1）試證明臨界強反型時，半導體表面勢， 其中 （2）畫出臨界強反型時半導體的能帶圖，標明相關符號，并把反型、耗盡、中性區(qū)各部分用豎線分開，用文字指明。五、計算題（15分）光照如圖所示n型半導體樣品，假設光被均勻吸收，電子-空穴對的產生率為G（小注入），試在下列兩種情況下分別求出穩(wěn)態(tài)的非平衡空穴濃度分布。（1）不考慮表面復合；（2）在x = 0的表面的表面復合速度為S。六、計算題（20分）（1） 試說明在室溫下，某半導體的電子濃度，時，其電導率為最小值。式中是本征載流子濃