各校半導(dǎo)體物理真題

2006年華南理工大學(xué)半導(dǎo)體物理試題一、 解釋下列概念：（20分）1、 霍爾效應(yīng)：2、 共有化運(yùn)動3、 雜質(zhì)補(bǔ)償4、 肖特基勢壘5、 非平衡載流子壽命二、 簡述硅和砷化鎵能帶結(jié)構(gòu)的異同。10分）三、 簡述產(chǎn)生半導(dǎo)體激光的基本條件。10分）四、 簡述半導(dǎo)體光吸收的主要物理過程，并在能帶示意圖上定性表示之。10分）五、 試述什么是簡并、非簡并半導(dǎo)體；給出非簡并、弱簡并及簡并半導(dǎo)體的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，并說明其含義。15分）六、 請解釋遷移率概念，并說明對于半導(dǎo)體硅而言影響其遷移率的主要因素。15分）七、 請定性畫出n-n型異質(zhì)結(jié)平衡時能帶圖，并給予簡要解釋。15分）八、 用n型Si襯底制成MOS電容，解釋該結(jié)構(gòu)在積累、耗盡、弱反型、強(qiáng)反型下的電容值變化規(guī)律，并畫出高頻、低頻的C-V曲線。（15分）九、在半導(dǎo)體硅材料中摻入施主雜質(zhì)濃度ND=1015/cm3，受主雜質(zhì)濃度NA=4X1014/cm3；設(shè)室溫下本征硅材料的電阻率r=2.2X1QW.cm,假設(shè)電子和空穴的遷移率分別為m=1350cm/（V.S）,m=dOOcm./CV.S），不考慮雜質(zhì)濃度對遷移率的影響，求摻雜樣品的電導(dǎo)率。20分）十、施主濃度ND=10i6/cm3的n型單晶硅片，求室溫下功函數(shù)是多少？若忽略表面態(tài)的影響，當(dāng)它同金屬!、Au、Mo接觸時，分別形成何種接觸？并定性畫出遂型硅與金屬Al接觸前后的能帶示意圖。已知硅的電子親和能Cs=4.0eV，NC=10i9/cm3，設(shè)金屬的功函數(shù)分別為W〔=4.05eV,W=5.20eV,W=4.21eVo（20分）1999年北京理工大學(xué)半導(dǎo)體物理學(xué)試題諸批考考T. IX2M3H4X5X6X7X8XIOX1請甲獨(dú)為主答UM2X3N4曜心有貯）?！恐?日&（0（12分｝解群以卜名訶：L直摟躍遷與聞凄躍11;b.直樓夏合勻間掛復(fù)七，贄米能圾與準(zhǔn)費(fèi)米能級⑵（12分）說明以下幾種鼓F/及.其物理機(jī)制■并說由找叮能的應(yīng)用：孔崔耳效由；h一米牛一伏特敦應(yīng)；l壓FC效應(yīng).（勿（B分）清披惆你的看法，寫出手孕猝能帶的主要抖徊Kth么?W9分）誦你根據(jù)對際『產(chǎn)圭與岌合過耗的分析用由在判平衡條什卜兩種載流子依燃的乘枳ng等亍瓦吊（不需駐朝過對我流子濃廈朔「|飼｝,么是ln最的雪崩」：?穿現(xiàn)象,調(diào)說明形成擊穿的闋理機(jī)撿<b）州分網(wǎng)面出以N型半導(dǎo)體為時底的M1S結(jié)構(gòu),在不何?1原卜的引向能的的形狀與電荷的分布，何HJ給予蹌要的說明一（7）（10?）?導(dǎo)出P-Ng的援舶電勢整的表示北?）（W分）請設(shè)訂…個便用半導(dǎo)體的利用木陽能敦冷惘電器■要求畫岳原理隊不要求設(shè)計細(xì)節(jié),〔舛（10捫清劇用沮■電效。林袖爾W幽應(yīng)構(gòu)柯,個眺可把混又可致冷的屯:S.（HI）（10分狐I果給你依V導(dǎo)體樣品、清你閥斷其寸中類型.婀凜用什么辦法？沽說明你采用的方法的康理和實驗跑具體做汰,U「）1出分Ji胄詳細(xì)說明如何利用光電導(dǎo)的衰濾測虻少子的壽命（要求說明原瑛、儀器和測吊方法）（!2）（12分）室淚條件下考由個N型錯樣品，施主汰世品哉而積為1儼cm七坨為1頃】,電廣陽空穴的壽命均為】。。胞佶?定樣品被為翌射.H光被均勻洗吸收，電于一空穴對產(chǎn)生率為胡?.s,己烈空溫下心3x101 39OOcinVv*s,np=l900cm:/v-ssq=1.6X10%計算該T導(dǎo)體樣品白光照時的電阻率粕也阻.（⑶{12分）考慮宅混下的兩個砰樣品，分見摻.入濃擊為N印N-的伸.節(jié)礦已仙窒溫下桂的本h［莪流『濃度為聽而旦白M為凡-心如j'i-J-也啷個樣品的少r濃他如b,哪個樣品的費(fèi)米能皺E『離價帶頂近叩。如果再瘩入少F?的磷（設(shè)磷的濃度為NULMAN）,柄樣品的費(fèi)米能級心又如何變化？以E可題均.應(yīng)通泣公式訂算得出給由2002年東南大學(xué)半導(dǎo)體物理試題基本概念（簡單解釋或說明「每題6分，共60分）L空穴的特征有效質(zhì)量的物理意義受主雜質(zhì)簿非半導(dǎo)體本趾半導(dǎo)體熟載流子擴(kuò)散長度土電子親為能推費(fèi)米能級少于壽命二、 定性解驛（暇題10分，共20分）遷移率定義，它與哪些因素有關(guān)？MOS反型狀態(tài)下表面電荷的構(gòu)成？在低頻和高頻情況下哪種電荷對電容有賞獻(xiàn)？三、計算（共20分）I,單晶硅中均勻地?fù)饺雰煞N雜質(zhì)：摻硼1.5xW^cm^摻璘5_Cbd0】，cnf\試計算三（1）室溫下載流子的濃度（5分）：<2）室溫下費(fèi)來能級的位置（5分）：（3）室溫下電導(dǎo)率（5分）,已知:七NEExlO%*Nv=LOxlO*?cm4s"=0.02御,q-LfixlO'^C,m-lOObcmWs,fip=400cin2/Vs,2（5分）小注入條件下，試證明n型半導(dǎo)體直接復(fù)合決定的少子壽命為T=%式中『是電子-空穴復(fù)合幾率；隊是平衡電子濃度，2000年北京理工大學(xué)半導(dǎo)體物理學(xué)試題-■■辨料名訶（只I&分,母小題4分）I」我盟于陷叫ZPK結(jié)的熱電由狎歐蜩接觸…M分）G屈一￥導(dǎo)體接觸能否實現(xiàn)少于注.人「為作女？■■潔分）光電群兇.成的憎謎前用光電導(dǎo)蝸克肉亍*聶丹.如世敏電甌外加電廊.為小也FH移率為其，電極間趴離加,情掘此導(dǎo)出光電導(dǎo)增%i內(nèi)廠的*這式“〔8分）華V體中我流子在在動過程中為什.么會襤到散射？￡導(dǎo)體,I'的上要散姻機(jī)構(gòu)右喋些?五?（8分｝為了縮短半導(dǎo)體中的少數(shù)戕流子寺商，可以采用哪些手成？筒要說明采用注些手段的燎內(nèi)『六.以分）為「降低PN紿的坍培電容.可以采期哪些Tft?ffi驟說明采用這些手段的嘵因.七」8分）肖特基二融管不同亍PN姑極許的1度特權(quán)讓什么？八.（R分】以N型好為例.脫明雙凰部時Y胃體中的雜質(zhì)電隧料陽譙叫因提有知九.（&分）洲i出典業(yè)的N型半導(dǎo)體MES結(jié)構(gòu)的C—M特性麗紋,并簡要說明.I（10分）對…個沒有任何標(biāo)詛的_：極管.如何通過實驗荊新其中的PN籍是甫金結(jié)H■擴(kuò)中SU〔方法4E通,要求對所迭用的方法做出琪體的說明-即方法用依據(jù),儕期的位器沒折和賣腌步驟1+….門。分）如何利川PN姑來昭植溫瞳7誥設(shè)想-神吉系.I*（M分）證二:?！涞暮喕瘲l什RPN緯的勢快區(qū)覲合電流,弓可衣可為N中，礦,為勢屋區(qū)宏度.「為我疏子壽命"I<"（）分）證明#PN結(jié)甲伍而陽上的徽分?jǐn)U散也樣為11+?L與穌分別為電子與空火的擴(kuò)故長度1999年上海交通大學(xué)半導(dǎo)體物理含晶體結(jié)構(gòu)和能帶理論試題1.能胡中電子可以用描寫其狀態(tài)，電于能單,電子速度,晶傅中電子的所有運(yùn)動狀態(tài)都可以由來描寫r把的這個區(qū)域叫做一主雜質(zhì)和受主茶質(zhì)之屬有相互抵消作用，通常稱為7深能級和晶體缺陷形成的能級一段作為 一中心-一3矗中電子的能量狀態(tài)巡守款律，其分布函數(shù)為,它們鄂是和的函藪。電子和仝穴濃度是對.狀態(tài)密度為單位能量間陶內(nèi)的米，其表達(dá)式為S.非平衡轂流子通.過質(zhì)消失，叫做壽命I壽命下與在中的位置密切相關(guān),府于強(qiáng)p烈和強(qiáng)n壑材料，小注入肘?壽命孔為為是反映戴流于在電場作用下運(yùn)動難易程度的物理量，是反映有濃度梯度葉載源于運(yùn)動難易，程度的物理量，兩者關(guān)聯(lián)式為,稱為關(guān)系式°p-n絕正向偏置時，外加電場勢皇區(qū)內(nèi)自建電場，因而勢壘區(qū)內(nèi)占優(yōu)部P-H結(jié)反向偷置盹，外加電壓在勢壘區(qū)產(chǎn)生的電場和自建電場的方向是的，一占優(yōu)勢,由漂移作用形成的電流稱為電流“二、試標(biāo)出山圖所示的｛UU而留成的王四面缽中ACD、BCD品面的晶面指散和AB,BC,CA.BQCD.DE、FD,EF等賓向的晶向指數(shù). “5分）三、沒晶格常故為式的一維晶將，導(dǎo)帶極小但附近乾云&㈤為g竺一些叱3"%性價最極大竺沿近能重EJk）為E,（K*—5 G險 %設(shè)n為電于液堂，kr￡,Q3.uxi（r%,試賣〈1）禁警寬度：（2）導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量；U）價帶頂電子有蔥:限量；（4）價帶頂電子躍遷到導(dǎo)帶底的準(zhǔn)動堂的?變化（h=6.63X1儼j?&皿=軟1X1時Kg〉 <20分〉四>一塊捋施主濃度為2X10+，/的硅片，在920*C下?lián)浇鸬斤栒袧舛?然后經(jīng)魚化處理，最后比硅片的浪面復(fù)合中心為10%H?試計算體費(fèi)命，擴(kuò)散長度和表面笈合蒞度（假設(shè)笈合中心均句分布.會的空穴俘荻率Yr?l.lSX10"cm，s,占=350（cinYv-。,K>=l.38Xq=L6WC,T=300K〉。1999年上海交通大學(xué)半導(dǎo)體器件含晶體管原理試題1999年上海交通大學(xué)半導(dǎo)體器件含晶體管原理試題五瓢一二郵的正向電流與5’口的函寂猝?康姓5外加喚，笄京W0技時二被晉的正向胞流為1A盹的外加電琮值…《沒崎20問舌E%），呻廁血?'臥，三尸'臚武頃」國目儼頃:砰始爵積為LU?仲七京〉（10分）六,康主沌度5%州n型圈N*X1S里噩F(xiàn)的功謹(jǐn)數(shù)②若不古念表而制蹲響卜它分扉同AL.如、、描挾觸，是常戒制檔宗逐是反阻君底？蛙的電予親合能3Z—E?明『?贏雙（本垣”分）如果旌平斯突變第的搖雜濃度為甘％心*珈廣,-vd=lxl（FuS頑cm'試求它的白建電垮差和施加SV反佗也壓時的耗移層庇度,（已知電子蟲荷；q=16點(diǎn)0-1%5</。湖“建的介電常致％=12,白由空問的介電常數(shù)％=835x10'"RE,室淚卜的AT=0.026*,半導(dǎo)體硅的本征栽流濃度可=L5，1。|%仞心/cm':另外已知加（氣）=2343】.ZnX=2.079.山10二2303）.■二.（*?15分）擊穿電壓擊屈體曾的室餐參數(shù).它決定了吊體管外加電壓的上限.一最晏求聞試的擊穿電床有：B【〔a?BUe?BUg.BEJ—,BIJ-.Ht；皿，謂扼髡給出它f］的定義.三.（本題2。分）T#pn結(jié)是揩沒有外如電性.光照,輻射萼井且在溫度恒定條件下的的叩捕.設(shè)整囹示為P型和n箜夠分肉時的能帶圖.請祭出它們杓成叩縮后在外加冬偏.正俺和反tti的羋平衡慎況下相應(yīng)的能苗圖.目內(nèi)應(yīng)魅出接P區(qū)能帶P區(qū)能帶觸電位差.正向電舊?反間電壓.并對裁it子運(yùn)功?結(jié)上