半导体物理试卷04(最终)东南大学半导体物理考试试卷(2004-11)
姓名 学号
一、 填空(每空1分,共34分)
1.纯净半导体Si中掺
族元素的杂质,当杂质电离时释放 。这种杂质称 杂质;相应的半导体称 型半导体。
2.当半导体中载流子浓度的分布不均匀时,载流子将做 运动;在半导体存在外加电压情况下,载流子将做 运动。
3.nopo=ni2标志着半导体处于 状态,当半导体掺入的杂质含量改变时,乘积nopo改变否? ...
半导体物理考试试卷(2004-11)
姓名 学号
一、 填空(每空1分,共34分)
1.纯净半导体Si中掺
族元素的杂质,当杂质电离时释放 。这种杂质称 杂质;相应的半导体称 型半导体。
2.当半导体中载流子浓度的分布不均匀时,载流子将做 运动;在半导体存在外加电压情况下,载流子将做 运动。
3.nopo=ni2标志着半导体处于 状态,当半导体掺入的杂质含量改变时,乘积nopo改变否? ;当温度变化时,nopo改变否? 。
4.非平衡载流子通过 而消失, 叫做寿命τ,寿命τ与 在 中的位置密切相关,对于强p型和 强n型材料,小注入时寿命τn为 ,寿命τp为 。
5. 是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量, 是反映有浓度梯度时载流子运动难易程度的物理量,联系两者的关系式是 ,称为 关系式。
6.半导体中的载流子主要受到两种散射,它们分别是 和
。前者在 下起主要作用,后者在
下起主要作用。
7.半导体中浅能级杂质的主要作用是 ;深能级杂质所起的主要作用 。
8.对n型半导体,如果以EF和EC的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准,那末, 为非简并条件; 为弱简并条件; 为简并条件。
12.当P-N结施加反向偏压增大到某一数值时,反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为 ,其种类为: 、和 。
13.指出下图各表示的是什么类型半导体?
二、 将下列英文名词翻译成中文,并解释之(每题6分,共24分)
(1)indiect recombination (2)diffusion length
(3)hot carriers (4)space charge region
三、 简要回答(共26分)
1.(7分)平衡p-n结的空间电荷区示意图如下,画出空间电荷区中载流子漂移运动和扩散运动的方向(在下图右侧直线上添加尖头即可)。并说明扩散电流和漂移电流之间的关系。
2.(10分)n型半导体的电阻率随温度的变化曲线如图所示,试解释为什么会出现这样的变化规律。
3. (9分)光照一块n型硅样品,t=0时光照开始,非平衡载流子的产生率为G,空穴的寿命为τ,则光照条件下少数载流子所遵守的运动方程为
,
(1) 写出样品在掺杂均匀条件下的方程表达式
(2)写出样品掺杂均匀、光照恒定且被样品均匀吸收条件下的方程表达式
四、 计算(16分)
1、 单晶硅中均匀地掺入两种杂质掺硼1.51016cm-3, 掺磷5.01015cm-3。试计算:
(1)室温下载流子浓度(4分);
(2)室温下费米能级位置(4分);
(3)室温下电导率(4分);:
(4)600K下载流子浓度(4分)。
已知:室温下ni=1.51010cm-3, NC=2.81019cm-3,
NV=1.01019cm-3, k0T=0.026eV;
600K时ni=61015cm-3。
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