《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（卷）

一部電n，價(jià)帶平時(shí)多一分空p，和p的系為，這時(shí)非衡電稱為平多數(shù)載流，而非衡空稱非平少數(shù)載流。一般注入況半導(dǎo)體料非衡多載流帶的影可開課學(xué)院：物電學(xué)院課程稱：半導(dǎo)體物理考試形：閉卷，所需時(shí)：分注意項(xiàng)：1、教師出題時(shí)請超出邊界虛線；

忽略因載流濃小得

注入非衡多載流濃比平時(shí)多數(shù)，而平少載子往起著要作，因是題號

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)流濃度得得分評卷人

2學(xué)生答題前將密封線外的內(nèi)容填寫清楚，答題不得超出封線；3答題請用藍(lán)、黑鋼筆或圓珠筆。

。5非平衡流子復(fù)復(fù)的觀構(gòu)講致分為種接合和接合，直接合指電在導(dǎo)和帶之的直躍，引電子空的直復(fù)合，間復(fù)是指電子空通過帶的級復(fù)合心進(jìn)行合。載子一、空（共30分每空分）1、導(dǎo)體有電子和空兩種流，而屬只有電一種

在復(fù)時(shí)，一要釋放出多的能量，放能的方法三種，分別為、、載流。

3、

發(fā)射子發(fā)聲將量予其載流，加它2、質(zhì)原進(jìn)入料內(nèi)有多況，見的兩，它是替式雜質(zhì)間隙式雜質(zhì)

們的能。6、外加場和照用下使勻摻的半體存在衡流子非平載子，1、3根量子計(jì)論，從泡不容原的電遵費(fèi)米計(jì)，對能量E

由于半體表非平載子濃比部高

，從的一量態(tài)，一個(gè)子據(jù)的率

f)

，表式，

而非衡流子半導(dǎo)中運(yùn)，從形成電，另，于外電場的用半導(dǎo)中的有流子作f()

稱為子費(fèi)米布函它描

在熱衡態(tài)下子允

運(yùn)動(dòng)從形成電。二、擇（共分，題2分）的量態(tài)如何布的一統(tǒng)分布數(shù)。

ETF

時(shí)，米布函轉(zhuǎn)化

1、征半體是的導(dǎo)。A、含雜和缺、子度空穴度相C、阻率高、子度本征流子度等f()B

，表式，

f()B

稱為子玻爾曼分函。在

2、Si材中入P則引的質(zhì)能A、禁帶線處B、近帶C、近帶頂D、上都是ETF

時(shí)，子被電占據(jù)概很小這是玻茲曼布數(shù)適的范

3、下說不正的A、帶電激發(fā)為帶電的程，為本激。圍米統(tǒng)率玻爾曼統(tǒng)率主要?jiǎng)e于

前者泡不相原理限

B、征激后，成導(dǎo)帶子價(jià)帶穴，外場作下它們將參導(dǎo)。，而

ETF

的條下該原失去用因而種計(jì)的

C、子可從高量量子躍到低量的子，并晶釋放量。D、于熱衡狀下導(dǎo)電子空穴為熱流。結(jié)果成樣了4一定度下沒光照n半導(dǎo)中

電子為數(shù)載子，

空

4、下說不正的A、型導(dǎo)體，隨施主度的增，米能E從帶線漸向帶底向穴是數(shù)流，電和空的度分為和p，和p的系00

大

靠近B、型導(dǎo)體，隨受主度的增，米能E從帶線漸向帶頂向于，用（半導(dǎo)體禁寬度的照射半體時(shí)光子能價(jià)帶電子發(fā)導(dǎo)帶去時(shí)產(chǎn)生電子穴對使導(dǎo)比衡時(shí)出

靠近C、質(zhì)半體中流濃度費(fèi)能級E的置由質(zhì)濃所定，溫度關(guān)D在質(zhì)導(dǎo)體費(fèi)能的置但反了導(dǎo)體導(dǎo)電型且反映半

和和導(dǎo)體摻水平5、于電性方

0D

0

A

，說不確的

解得

i

)ni

()

npi

A、是含一種主質(zhì)和種主雜情況的中性件B、的意是半體單位積帶正的空數(shù)于單體中帶電的子。

帶入據(jù)：

()或ni0iC、導(dǎo)體荷電包導(dǎo)帶子價(jià)帶穴、離主和離主。D、條件，宏?duì)畋憩F(xiàn)半體不電性

∴

n0

ni13/2

3三、算（共60分

顯然此料是p材。1說在溫下半體電子度

ni

/n

時(shí)電導(dǎo)

為最值

2、空穴度是性布，m內(nèi)度為10

cm,

p

cm

/(V

。試算式中是征載子度，i

分別空和電的遷率試求上條件的空

空穴散流密溫下

（本10分）穴濃和子濃。（2）n13i

cm

3

2p

Vcmn

，求Ge

d空穴散流密：()＝qDp擴(kuò)由題，穴線分布且3μm內(nèi)度為10cm，則空的度梯為：的本電率和小電率（3）問和（除了n00i

時(shí)）何時(shí)，Ge材料的導(dǎo)等于征電

根據(jù)因坦關(guān)式：

Dpp

T0q

p

T0

p導(dǎo)率（本題20分

∴一、）因

n

，又pi

2

，所

3主濃度

N17cmD

的n型硅溫下功數(shù)是少若不慮面態(tài)影響根據(jù)等的性，當(dāng)僅

nq＝i

p

時(shí)，式等。

它分同Al，Au接觸時(shí)，形阻層還反阻層（對：子親能取4.05eVN2.819/cm功數(shù)4.18eV5.20eV）（題10分）Al解得

(i

pn

，即時(shí)導(dǎo)率小

4、單晶中均地入如雜：摻1.516（1）溫載流濃和費(fèi)能的位。

，摻

。試算n相應(yīng)，時(shí)pin（2）本Ge：

(i

n)p

（2）溫的電率（3）T=600K時(shí)載流濃度已知室下，征載子度＝10cm

，電遷率＝2/

，空在最電率條下：（3）材的電率于本電率時(shí)有：

遷移＝

cm

/

，電電＝

1.6

，600K下本征流濃度2即：i0n0整理得(n0i

)pin2npip

15cm（1）令

N

。(sh(x)ln(2)（本題20分DA表示電離施主電離受的濃度則中性方程為N（I）0A0D

室溫，導(dǎo)體于過區(qū)雜質(zhì)全電離

N

A

A

，N

D

D

，代（I）整得：p00

（II）又

0i

2

（III

i

1

3

(IV)，立（II(