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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章半導(dǎo)體中的電子狀態(tài) 例1. 證明:對(duì)于能帶中的電子,K狀態(tài)和-K狀態(tài)的電子速度大小相等,方向相反。即:v(k)= v(k),并解釋為什么無(wú)外場(chǎng)時(shí),晶體總電流等于零。解:K狀態(tài)電子的速度為:
2、 (1)同理,K狀態(tài)電子的速度則為:
3、 (2)從一維情況容易看出:
4、0; (3)同理有:
5、160;
6、160; (4)
7、; (5)將式(3)(4)(5)代入式(2)后得:
8、 (6)利用(1)式即得:v(k)= v(k)因?yàn)殡娮诱紦?jù)某個(gè)狀態(tài)的幾率只同該狀態(tài)的能量有關(guān),即:E(k)=E(k)故電子占有k狀態(tài)和-k狀態(tài)的幾率相同,且v(k)=v(k)故這兩個(gè)狀態(tài)上的電子電流相互抵消,晶體中總電流為零。例2. 已知一維晶體的電子能帶可寫(xiě)成: &
9、#160; 式中,a為晶格常數(shù)。試求:(1)能帶的寬度;(2)能帶底部和頂部電子的有效質(zhì)量。解:(1)由E(k)關(guān)系
10、 (1)
11、160; (2)令 得: 當(dāng)時(shí),代入(2)得:對(duì)應(yīng)E(k)的極小值。 當(dāng)時(shí),代入(2)得: 對(duì)應(yīng)E(k)的極大值。根據(jù)上述結(jié)果,求得和即可求得能帶寬
12、度。故:能帶寬度 (3)能帶底部和頂部電子的有效質(zhì)量: 習(xí)題與思考題
13、:1 什么叫本征激發(fā)?溫度越高,本征激發(fā)的載流子越多,為什么?試定性說(shuō)明之。2 試定性說(shuō)明Ge、Si的禁帶寬度具有負(fù)溫度系數(shù)的原因。3 試指出空穴的主要特征。4 簡(jiǎn)述Ge、Si和GaAs的能帶結(jié)構(gòu)的主要特征。5 某一維晶體的電子能帶為 其中E0=3eV,晶格常數(shù)a=5×10-11m。求: (1)能帶寬度; (2)能帶底和能帶頂?shù)挠行з|(zhì)量。6 原子中的電子和晶體中電子受勢(shì)場(chǎng)作用情況以及運(yùn)動(dòng)情況有何
14、不同?原子中內(nèi)層電子和外層電子參與共有化運(yùn)動(dòng)有何不同?7 晶體體積的大小對(duì)能級(jí)和能帶有什么影響?8 描述半導(dǎo)體中電子運(yùn)動(dòng)為什么要引入“有效質(zhì)量”的概念?用電子的慣性質(zhì)量描述能帶中電子運(yùn)動(dòng)有何局限性?9 一般來(lái)說(shuō),對(duì)應(yīng)于高能級(jí)的能帶較寬,而禁帶較窄,是否如此?為什么?10有效質(zhì)量對(duì)能帶的寬度有什么影響?有人說(shuō):“有效質(zhì)量愈大,能量密度也愈大,因而能帶愈窄?!笔欠袢绱??為什么?11簡(jiǎn)述有效質(zhì)量與能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系?12對(duì)于自由電子,加速反向與外力作用反向一致,這個(gè)結(jié)論是否適用于布洛赫電子?13從能帶底到能帶頂,晶體中電子的有效質(zhì)量將如何變化?外場(chǎng)對(duì)電子的作用效果有什么不同?14試述在周期性勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的
15、電子具有哪些一般屬性?以硅的本征激發(fā)為例,說(shuō)明半導(dǎo)體能帶圖的物理意義及其與硅晶格結(jié)構(gòu)的聯(lián)系?15為什么電子從其價(jià)鍵上掙脫出來(lái)所需的最小能量就是半導(dǎo)體的禁帶寬度?16為什么半導(dǎo)體滿帶中的少量空狀態(tài)可以用具有正電荷和一定質(zhì)量的空穴來(lái)描述?17有兩塊硅單晶,其中一塊的重量是另一塊重量的二倍。這兩塊晶體價(jià)帶中的能級(jí)數(shù)是否相等?彼此有何聯(lián)系?18說(shuō)明布里淵區(qū)和k空間等能面這兩個(gè)物理概念的不同。19為什么極值附近的等能面是球面的半導(dǎo)體,當(dāng)改變存儲(chǔ)反向時(shí)只能觀察到一個(gè)共振吸收峰? 第二章 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)與缺陷能級(jí)例1.半導(dǎo)體硅單晶的介電常數(shù)11.8,電子和空穴的有效質(zhì)量各為0.97,0.19和0.
16、16,0.53,利用類(lèi)氫模型估計(jì): (1)施主和受主電離能; (2)基態(tài)電子軌道半徑解:(1)利用下式求得和。因此,施主和受主雜質(zhì)電離能各為:(2)基態(tài)電子軌道半徑各為:式中, 是波爾半徑。 習(xí)題與思考題:1 什么叫淺能級(jí)雜質(zhì)?它們電離后有何特點(diǎn)?2 什么叫施主?什么叫施主電離?施主電離前后有何特征?試舉例說(shuō)明之,并用能帶圖表征出n型半導(dǎo)體。3 什么叫受主?什么叫受主電離?受主電離前后有何特征?試舉例說(shuō)明之,并用能帶圖表征出p型半導(dǎo)體。4 摻雜半導(dǎo)體與本征半導(dǎo)體之間有何差異?試舉例說(shuō)明摻雜對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能的影響。5 兩性雜質(zhì)和其它雜質(zhì)有何異同?6 深能級(jí)雜質(zhì)
17、和淺能級(jí)雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體有何影響?7 何謂雜質(zhì)補(bǔ)償?雜質(zhì)補(bǔ)償?shù)囊饬x何在?8 說(shuō)明雜質(zhì)能級(jí)以及電離能的物理意義。8為什么受主、施主能級(jí)分別位于價(jià)帶之上或?qū)е?,而且電離能的數(shù)值較???9 純鍺、硅中摻入族或族元素后,為什么使半導(dǎo)體電性能有很大的改變?雜質(zhì)半導(dǎo)體(p型或n型)應(yīng)用很廣,但為什么我們很強(qiáng)調(diào)對(duì)半導(dǎo)體材料的提純?10把不同種類(lèi)的施主雜質(zhì)摻入同一種半導(dǎo)體材料中,雜質(zhì)的電離能和軌道半徑是否不同?把同一種雜質(zhì)摻入到不同的半導(dǎo)體材料中(例如鍺和硅),雜質(zhì)的電離能和軌道半徑又是否都相同?11何謂深能級(jí)雜質(zhì)?它們電離以后有說(shuō)明特點(diǎn)?12為什么金元素在鍺或硅中電離后可以引入多個(gè)施主或受主能級(jí)?13說(shuō)明摻雜
18、對(duì)半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的影響。14說(shuō)明半導(dǎo)體中淺能級(jí)雜質(zhì)和深能級(jí)雜質(zhì)的作用有何不同?15什么叫雜質(zhì)補(bǔ)償?什么叫高度補(bǔ)償?shù)陌雽?dǎo)體?雜質(zhì)補(bǔ)償有何實(shí)際應(yīng)用? 第三章 半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布例1.有一硅樣品,施主濃度為,受主濃度為,已知施主電離能,試求的施主雜質(zhì)電離時(shí)的溫度。解:令和表示電離施主和電離受主的濃度,則電中性方程為:略去價(jià)帶空穴的貢獻(xiàn),則得:(受主雜質(zhì)全部電離)式中: 對(duì)硅材料
19、60; 由題意可知 ,則
20、 (1)當(dāng)施主有99%的N電離時(shí),說(shuō)明只有1%的施主有電子占據(jù),即 0.01。 198
21、 ,代入式(1)得:去對(duì)數(shù)并加以整理即得到下面的方程: 用相關(guān)數(shù)值解的方法或作圖求得解為: T=101.例2. 現(xiàn)有三塊半導(dǎo)體硅材料,已知室溫下(300K)它們的空穴濃度分別為:,。分別計(jì)算這三塊材料的電子濃度,;判斷這三塊材料的導(dǎo)電類(lèi)型;分別計(jì)算這三塊材料的費(fèi)米能級(jí)的位置。解:(1)室溫時(shí)硅的, 根據(jù)載流子濃度積公式:可求出 (2)即 ,故為p型半導(dǎo)體., 即 ,故為本征半導(dǎo)體.,即 ,故為n
22、型半導(dǎo)體. (3)當(dāng)T=300k時(shí),由 得:
23、160; 對(duì)三塊材料分別計(jì)算如下: 即 p型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)在禁帶中線下0.37eV處。 即費(fèi)米能級(jí)位于禁帶中心位置。對(duì)n型材料有 即對(duì)n型材料,費(fèi)米能級(jí)在禁帶中心線上0.35eV處。 1 對(duì)于某n型半導(dǎo)體,試證明其費(fèi)米能級(jí)在其本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)之上。即EFn>EFi。2 試分別定性定量說(shuō)明:
24、在一定的溫度下,對(duì)本征材料而言,材料的禁帶寬度越窄,載流子濃度越高; 對(duì)一定的材料,當(dāng)摻雜濃度一定時(shí),溫度越高,載流子濃度越高。3 若兩塊Si樣品中的電子濃度分別為2.25×1010cm-3和6.8×1016cm-3,試分別求出其中的空穴的濃度和費(fèi)米能級(jí)的相對(duì)位置,并判斷樣品的導(dǎo)電類(lèi)型。假如再在其中都摻入濃度為2.25×1016cm-3的受主雜質(zhì),這兩塊樣品的導(dǎo)電類(lèi)型又將怎樣?4 含受主濃度為8.0×106cm-3和施主濃度為7.25×1017cm-3的Si材料,試求溫度分別為300K和400K時(shí)此材料的載流子濃度和費(fèi)米能級(jí)的相對(duì)位
25、置。5 試分別計(jì)算本征Si在77K、300K和500K下的載流子濃度。6 Si樣品中的施主濃度為4.5×1016cm-3,試計(jì)算300K時(shí)的電子濃度和空穴濃度各為多少?7 某摻施主雜質(zhì)的非簡(jiǎn)并Si樣品,試求EF=(EC+ED)/2時(shí)施主的濃度。8 半導(dǎo)體處于怎樣的狀態(tài)才能叫處于熱平衡狀態(tài)?其物理意義如何。9 什么叫統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)?費(fèi)米分布和玻耳茲曼分布的函數(shù)形式有何區(qū)別?在怎樣的條件下前者可以過(guò)渡到后者?為什么半導(dǎo)體中載流子分布可以用玻耳茲曼分布描述?10說(shuō)明費(fèi)米能級(jí)的物理意義。根據(jù)費(fèi)米能級(jí)位置如何計(jì)算半導(dǎo)體中電子和空穴濃度?如何理解費(fèi)米能級(jí)是摻雜類(lèi)型和摻雜程度的標(biāo)志?11證明,在時(shí),
26、對(duì)費(fèi)米能級(jí)取什么樣的對(duì)稱形式?12在半導(dǎo)體計(jì)算中,經(jīng)常應(yīng)用這個(gè)條件把電子從費(fèi)米能級(jí)統(tǒng)計(jì)過(guò)渡到玻耳茲曼統(tǒng)計(jì),試說(shuō)明這種過(guò)渡的物理意義。13寫(xiě)出半導(dǎo)體的電中性方程。此方程在半導(dǎo)體中有何重要意義?14若n型硅中摻入受主雜質(zhì),費(fèi)米能級(jí)升高還是降低?若溫度升高當(dāng)本征激發(fā)起作用時(shí),費(fèi)米能級(jí)在什么位置?為什么?15如何理解分布函數(shù)與狀態(tài)密度的乘積再對(duì)能量積分即可求得電子濃度?16為什么硅半導(dǎo)體器件比鍺器件的工作溫度高?17當(dāng)溫度一定時(shí),雜質(zhì)半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)主要由什么因素決定?試把強(qiáng)N、弱N型半導(dǎo)體與強(qiáng)P、弱P半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)與本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)比較。18如果向半導(dǎo)體中重?fù)绞┲麟s質(zhì),就你所知會(huì)出現(xiàn)一些什么效
27、應(yīng)? 第四章半導(dǎo)體的導(dǎo)電性例1.室溫下,本征鍺的電阻率為47,試求本征載流子濃度。若摻入銻雜質(zhì),使每個(gè)鍺原子中有一個(gè)雜質(zhì)原子,計(jì)算室溫下電子濃度和空穴濃度。設(shè)雜質(zhì)全部電離。鍺原子的濃度為,試求該摻雜鍺材料的電阻率。設(shè), 且認(rèn)為不隨摻雜而變化。解:本征半導(dǎo)體的電阻率表達(dá)式為: 施主雜質(zhì)原子的濃度 故 其
28、電阻率 例2.在半導(dǎo)體鍺材料中摻入施主雜質(zhì)濃度,受主雜質(zhì)濃度;設(shè)室溫下本征鍺材料的電阻率,假設(shè)電子和空穴的遷移率分別為,若流過(guò)樣品的電流密度為,求所加的電場(chǎng)強(qiáng)度。 解:須先求出本征載流子濃度又
29、; 聯(lián)立得: 故樣品的電導(dǎo)率: 即: E=1.996V/cm 習(xí)題與思考題:1 對(duì)于重?fù)诫s半導(dǎo)體和一般摻雜半導(dǎo)體,為何前者的遷移率隨溫度的變化趨勢(shì)不同?試加以定性分析。2 何謂遷移率?影響遷移率的主要因素有哪些? 3 試定性分析Si的電阻率與溫度的變化關(guān)系。4 證明當(dāng)np,且電子濃度,空穴濃度時(shí)半導(dǎo)體的電導(dǎo)率有最小值,并推導(dǎo)min的表達(dá)式。5 0.12kg的Si單晶摻有3.0×10-9kg的Sb,設(shè)雜質(zhì)全部電離,試求出此材料的電導(dǎo)率。(Si單晶的密度為2.33g/cm3
30、,Sb的原子量為121.8) 6 試從經(jīng)典物理和量子理論分別說(shuō)明散射的物理意義。7 比較并區(qū)別下述物理概念:電導(dǎo)遷移率、霍耳遷移率和漂移遷移率。8 什么是聲子?它對(duì)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)起什么作用?9 強(qiáng)電場(chǎng)作用下,遷移率的數(shù)值與場(chǎng)強(qiáng)E有關(guān),這時(shí)歐姆定律是否仍然正確?為什么?10半導(dǎo)體的電阻系數(shù)是正的還是負(fù)的?為什么?11有一塊本征半導(dǎo)體樣品,試描述用以增加其電導(dǎo)率的兩個(gè)物理過(guò)程。12如果有相同的電阻率的摻雜鍺和硅半導(dǎo)體,問(wèn)哪一個(gè)材料的少子濃度高?為什么?13光學(xué)波散射和聲學(xué)波散射的物理機(jī)構(gòu)有何區(qū)別?各在什么樣晶體中起主要作用?14說(shuō)明本征鍺和硅中載流子遷移率溫度增加如何變化?15電導(dǎo)有效
31、質(zhì)量和狀態(tài)密度有何區(qū)別?它們與電子的縱有效質(zhì)量和橫有效質(zhì)量的關(guān)系如何?16對(duì)于僅含一種雜質(zhì)的鍺樣品,如果要確定載流子符號(hào)、濃度、遷移率和有效質(zhì)量,應(yīng)進(jìn)行哪些測(cè)量?17解釋多能谷散射如何影響材料的導(dǎo)電性。18為什么要引入熱載流子概念?熱載流子和普通載流子有何區(qū)別? 第五章 非平衡載流子例1.某p型半導(dǎo)體摻雜濃度 ,少子壽命,在均勻光的照射下產(chǎn)生非平衡載流子,其產(chǎn)生率, 試計(jì)算室溫時(shí)光照情況下的費(fèi)米能級(jí)并和原來(lái)無(wú)光照時(shí)的費(fèi)米能級(jí)比較。設(shè)本征載流子濃度 .解: (1)無(wú)光照時(shí),空穴濃度 說(shuō)明無(wú)光照時(shí),費(fèi)米能級(jí)在禁帶中線下面0.35eV處。(2
32、)穩(wěn)定光照后,產(chǎn)生的非平衡載流子為: 上面
33、兩式說(shuō)明,在之下,而在之上。且非平衡態(tài)時(shí)空穴的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)和和原來(lái)的費(fèi)米能級(jí)幾乎無(wú)差別,與電子的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)相差甚遠(yuǎn),如下圖所示。 光照前
34、; 光照后 習(xí)題與思考題 :1 何謂非平衡載流子?非平衡狀態(tài)與平衡狀態(tài)的差異何在?2 漂移運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)有什么不同?3 漂移運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)之間有什么聯(lián)系?非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體的遷移率與擴(kuò)散系數(shù)之間有什么聯(lián)系?4 平均自由程與擴(kuò)散長(zhǎng)度有何不同?平均自由時(shí)間與非平衡載流子的壽命又有何不同?5 證明非平衡載流子的壽命滿足,并說(shuō)明式中各項(xiàng)的物理意義。6 導(dǎo)出非簡(jiǎn)并載流子滿足的愛(ài)因斯坦關(guān)系。7 間接復(fù)合效應(yīng)與陷阱效應(yīng)有何異同?8 光均勻照射在6cm的n型Si樣品上,電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生率為4×1021cm-3s-1,樣品壽命為8s。試計(jì)算光照前后樣品的電導(dǎo)率
35、。9 證明非簡(jiǎn)并的非均勻半導(dǎo)體中的電子電流形式為。10假設(shè)Si中空穴濃度是線性分布,在4m內(nèi)的濃度差為2×1016cm-3,試計(jì)算空穴的擴(kuò)散電流密度。11試證明在小信號(hào)條件下,本征半導(dǎo)體的非平衡載流子的壽命最長(zhǎng)。12區(qū)別半導(dǎo)體平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)有何不同?什么叫非平衡載流子?什么叫非平衡載流子的穩(wěn)定分布?13摻雜、改變溫度和光照激發(fā)均能改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率,它們之間有何區(qū)別?試從物理模型上予以說(shuō)明。14在平衡情況下,載流子有沒(méi)有復(fù)合這種運(yùn)動(dòng)形式?為什么著重討論非平衡載流子的復(fù)合運(yùn)動(dòng)?15為什么不能用費(fèi)米能級(jí)作為非平衡載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)而要引入準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)?費(fèi)米能級(jí)和準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)有何區(qū)別?16
36、在穩(wěn)定不變的光照下,半導(dǎo)體中電子和空穴濃度也是保持恒定不變的,但為什么說(shuō)半導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)?17說(shuō)明直接復(fù)合、間接復(fù)合的物理意義。18區(qū)別:復(fù)合效應(yīng)和陷阱效應(yīng),復(fù)合中心和陷阱中心,俘獲和復(fù)合,俘獲截面和俘獲幾率。 第六章 金屬和半導(dǎo)體接觸例1.設(shè)p型硅(如圖72),受主濃度,試求: (1) 室溫下費(fèi)米能級(jí)的位置和功函數(shù); EV (2) 不計(jì)表面態(tài)的影響,該p型硅分別與鉑和銀接觸后是否形成阻擋層?若能形成阻擋層,求半導(dǎo)體一邊勢(shì)壘高度。
37、0; 已知: 硅電子親合能 解:(1)室溫下,可認(rèn)為雜質(zhì)全部電離,若忽略本征激發(fā),則 得: 功函數(shù) (2)不計(jì)表面態(tài)的影響。對(duì)p型硅,當(dāng)時(shí),金屬中電子流向半
38、導(dǎo)體,使得半導(dǎo)體表面勢(shì),空穴附加能量,使得能帶向下彎,形成空穴勢(shì)壘。所以, p型硅和銀接觸后半導(dǎo)體表面形成空穴勢(shì)壘,即空穴阻擋層。又因,所以,p型硅和鉑接觸后不能形成阻擋層。(3)銀和p-Si接觸形成的阻擋層其勢(shì)壘高度:例2.施主濃度的n型硅(如圖),室溫下功函數(shù)是多少?若不考慮表面態(tài)的影響,它分別同Al、Au、Mo接觸時(shí),是形成阻擋層還是反阻擋層?硅的電子親合能取4.05eV。設(shè),。解:設(shè)室溫下雜質(zhì)全部電離:則 即
39、; n-Si 的功函數(shù)為:已知:,故二者接觸形成反阻擋層。,顯然,故Au 與n-Si接觸,Mo與n-Si接觸均形成阻擋層。 習(xí)題與思考題:1 什么是功函數(shù)?哪些因數(shù)影響了半導(dǎo)體的功函數(shù)?什么是接觸勢(shì)差?2 什么是Schottky勢(shì)壘?影響其勢(shì)壘高度的因數(shù)有哪些?3 什么是歐姆接觸?形成歐姆接觸的方法有幾種?試根據(jù)能帶圖分別加以分析。4 什么是鏡像力?什么是隧道效應(yīng)?它們對(duì)接觸勢(shì)壘的影響怎樣的?5 施主濃度為7.0×1016cm-3的n型Si與Al形成金屬與半導(dǎo)體接觸,Al的功函數(shù)為4.20eV,Si的電子親和能為4.05eV,試畫(huà)出理想情況下金屬-半導(dǎo)體接觸的能帶圖并標(biāo)明半
40、導(dǎo)體表面勢(shì)的數(shù)值。6 分別分析n型和p型半導(dǎo)體形成阻擋層和反阻擋層的條件。7 試分別畫(huà)出n型和p型半導(dǎo)體分別形成阻擋層和反阻擋層的能帶圖。8 什么是少數(shù)載流子注入效應(yīng)?9 某Shottky二極管,其中半導(dǎo)體中施主濃度為2.5×1016cm-3,勢(shì)壘高度為0.64eV,加上4V的正向電壓時(shí),試求勢(shì)壘的寬度為多少?10試根據(jù)能帶圖定性分析金屬-n型半導(dǎo)體形成良好歐姆接觸的原因。11金屬和半導(dǎo)體的功函數(shù)是如何定義的?半導(dǎo)體的功函數(shù)與哪些因素有關(guān)?12說(shuō)明金屬半導(dǎo)體接觸在什么條件下能形成接觸勢(shì)壘(阻擋層)?分析n型和p型半導(dǎo)體形成阻擋層和反電阻率的條件?13分別畫(huà)出n型和p型半導(dǎo)體與金屬接觸
41、時(shí)的能帶圖?14半導(dǎo)體表面態(tài)是怎樣影響勢(shì)壘高度的?分別討論受主型表面態(tài)和施主型表面態(tài)的影響。15什么叫歐姆接觸?實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體金屬的歐姆接觸有幾種方法?簡(jiǎn)要說(shuō)明其物理原理。16應(yīng)該怎樣制作n型硅和金屬鋁接觸才能實(shí)現(xiàn)(1)歐姆接觸;(2)整數(shù)接觸。17試比較pn結(jié)和肖特基結(jié)的主要異同點(diǎn)。指出肖特基二極管具有哪些重要特點(diǎn)。18為什么金屬半導(dǎo)體二極管(肖特基二極管)消除了載流子注入后的存貯時(shí)間?19為什么對(duì)輕摻雜的p型半導(dǎo)體不能用四探針?lè)椒y(cè)量其電阻率?對(duì)輕摻雜的n型半導(dǎo)體如何分析其物理過(guò)程。20什么叫少數(shù)載流子注入效應(yīng)?21鏡像力和隧道效應(yīng)是如何影響金屬半導(dǎo)體接觸勢(shì)壘的?22比較擴(kuò)散理論和熱電子反射理
42、論在解決肖特基二極管整流特性時(shí)其主要區(qū)別在什么地方?23金屬與重?fù)诫s的半導(dǎo)體接觸能夠形成歐姆接觸,說(shuō)明其物理原理。 第七章 半導(dǎo)體表面與MIS結(jié)構(gòu)例1.設(shè)在金屬與n型半導(dǎo)體之間加一電壓,且n-Si接高電位,金屬接低電位,使半導(dǎo)體表面層內(nèi)出現(xiàn)耗盡狀態(tài)。 (1)求耗盡層內(nèi)電勢(shì)V(x); (2)若表面勢(shì);外加電壓5V, 施主濃度,求耗盡層厚度。設(shè),解:(1)根據(jù)耗盡層近似,即假設(shè)空間電荷層的電子都已全部耗盡,電荷全由已電離的施主雜質(zhì)構(gòu)成,設(shè)摻雜是均勻的,則空間電荷層的電荷密度,故泊松方程可寫(xiě)為: 設(shè)為耗盡層寬度,則因半
43、導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零,有: 設(shè)體內(nèi)電勢(shì)為0,即 ,積分上式得;式中時(shí),即為。(2)當(dāng)加電壓為時(shí),表面勢(shì)由Vs提高為VsV,所以,外加電壓為V后, 例2.試導(dǎo)出使表面恰為本征時(shí)表面電場(chǎng)強(qiáng)度,表面電荷密度和表面層電容的表示式(設(shè)p型硅情形)。
44、160; 解: 當(dāng)表面恰為本征時(shí),即Ei在表面與EF重合 所以 Vs=VB設(shè)表面層載流子濃度仍遵守經(jīng)典統(tǒng)計(jì)。則 表面恰為本征 故 但
45、0; 取對(duì)數(shù)即得:F函數(shù):p型硅,且 故 , 因此: 習(xí)題與思考:1 解釋什么是表面積累、表面耗盡和表面反型?2 在由n型半導(dǎo)體組成的
46、MIS結(jié)構(gòu)上加電壓VG,分析其表面空間電荷層狀態(tài)隨VG變化的情況,并解釋其CV曲線。3 試述影響平帶電壓VFB的因素。4 什么是空間電荷區(qū)?如何才能在半導(dǎo)體表面形成正的空間電荷區(qū)和負(fù)的空間電荷區(qū)?5 說(shuō)明表面勢(shì)的物理意義,如何才能保證和?6 為什么半導(dǎo)體的表面會(huì)發(fā)生彎曲?說(shuō)明能帶向上彎和向下彎的條件?7 能帶彎曲以后形成電子勢(shì)壘還是空穴勢(shì)壘,如何判斷之。在能帶圖上討論n型半導(dǎo)體和表面空間電荷的關(guān)系。8 半導(dǎo)體表面積累、耗盡、本征和反型的物理意義是什么?分析n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體形成上述幾種狀態(tài)的條件,以圖示意之。9 為什么二氧化硅層下面的p型硅表面有自行變?yōu)閚型半導(dǎo)體的傾向?10分別對(duì)n型襯底
47、和p型襯底MOS結(jié)構(gòu),畫(huà)出在外加偏壓條件下MOS結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)于載流子在積累、耗盡、強(qiáng)反型時(shí)能帶和電荷分布圖。11畫(huà)出MOS結(jié)構(gòu)的等效電路,寫(xiě)出MOS的電容表達(dá)式(包括歸一化電容的表達(dá)式)。設(shè)在實(shí)際MOS結(jié)構(gòu)中存在可動(dòng)離子,固定電荷和金半功函數(shù)差,說(shuō)明每種情況對(duì)MOS結(jié)構(gòu)CV特性的影響。12在忽略界面態(tài)影響情況下,可以用什么實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量MOS結(jié)構(gòu)氧化層中固定電荷與可動(dòng)電荷,說(shuō)明試驗(yàn)方法及有關(guān)公式。13用耗盡近似方法推導(dǎo)半導(dǎo)體表面耗盡層的表面勢(shì),厚度和空間表面電荷的表示式。14何謂異質(zhì)結(jié)?異質(zhì)結(jié)如何分類(lèi)?試以鍺和砷化鎵為例,說(shuō)明異質(zhì)結(jié)的表示法。15何謂突變異質(zhì)結(jié)和緩變異質(zhì)結(jié)?它們與同質(zhì)的突變pn結(jié)和
48、緩變pn結(jié)有何區(qū)別?16以晶格常數(shù)為a的金剛石結(jié)構(gòu)為例,計(jì)算(111),(110),(100)的懸掛鍵密度,并比較其大小。17如何區(qū)分界面的原子面密度和懸掛鍵面密度,是否原子面密度大的懸掛鍵面密度一定大?18比較異質(zhì)結(jié)與同質(zhì)結(jié)的不同。根據(jù)異質(zhì)結(jié)的獨(dú)特性質(zhì),說(shuō)明異質(zhì)結(jié)的應(yīng)用。19為什么異質(zhì)結(jié)的電流輸運(yùn)機(jī)構(gòu)比同質(zhì)結(jié)復(fù)雜得多? 第十章半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)和光電與發(fā)光現(xiàn)象 習(xí)題與思考:1 什么是電導(dǎo)?說(shuō)明復(fù)合效應(yīng)和陷阱效應(yīng)對(duì)光電導(dǎo)的影響?2 區(qū)別直接躍遷和間接躍遷(豎直躍遷和非豎直躍遷)。3 什么是聲子?它對(duì)半導(dǎo)體吸收特性起什么作用?4 使半導(dǎo)體材料硅、鍺和砷化鎵在光照下能夠產(chǎn)生電子空
49、穴對(duì)的光最大波長(zhǎng)為多少?5 半導(dǎo)體對(duì)光的吸收有哪幾種主要過(guò)程?哪些過(guò)程具有確定的長(zhǎng)波吸收限?寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)表示式。哪些具有線狀吸收光譜?哪些光吸收對(duì)光電導(dǎo)有貢獻(xiàn)?6 本征吸收中電子吸收光子時(shí),可能出現(xiàn)哪幾種躍遷方式?它們有何不同?各在什么樣的半導(dǎo)體中容易發(fā)生?試舉一、二例說(shuō)明。7 什么是半導(dǎo)體的自由載流子光吸收?分別用經(jīng)典理論和量子理論說(shuō)明,并簡(jiǎn)要討論其結(jié)果。 (1)寫(xiě)出pn結(jié)光電二極管的伏安特性方程并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的特性曲線; (2)pn結(jié)光電二極管的電流相應(yīng)于正偏置還是反偏置的二極管電流; (3)對(duì)于不同能量的光照,其曲線如何變化?8 要產(chǎn)生激光發(fā)射,為什么需要對(duì)半
50、導(dǎo)體重?fù)诫s?9 解釋p型半導(dǎo)體霍耳系數(shù)改變符號(hào)的原因。10區(qū)別:電導(dǎo)遷移率、漂移遷移率和霍耳遷移率。11何謂霍耳角?與磁感應(yīng)強(qiáng)度和載流子遷移率的關(guān)系如何?12為什么半導(dǎo)體的霍耳效應(yīng)比金屬大的多?綜合練習(xí)題一一、選擇填空(含多項(xiàng)選擇) 1. 與半導(dǎo)體相比較,絕緣體的價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶所需的能量() A. 比半導(dǎo)體的大 B. 比半導(dǎo)體的小 C. 與半導(dǎo)體的相等 2. 室溫下,半導(dǎo)體Si摻硼的濃度為1014cm3,同時(shí)摻有濃度為1.1
51、×1015cm3的磷,則電子濃度約為(),空穴濃度為(),費(fèi)米能級(jí)();將該半導(dǎo)體升溫至570K,則多子濃度約為(),少子濃度為(),費(fèi)米能級(jí)()。(已知:室溫下,ni1.5×1010cm3,570K時(shí),ni2×1017cm3) A. 1014cm3 B. 1015cm3
52、; C. 1.1×1015cm3 D. 2.25×1015cm3 E. 1.2×1015cm3 F. 2×1017cm3 G. 高于Ei
53、0; H. 低于Ei I. 等于Ei 3. 施主雜質(zhì)電離后向半導(dǎo)體提供(),受主雜質(zhì)電離后向半導(dǎo)體提供(),本征激發(fā)后向半導(dǎo)體提供()。 A. 空穴 B. 電子 4. 對(duì)于一定的半導(dǎo)體材料,摻雜濃度降低將導(dǎo)致禁帶寬度(),本征流子濃度(),功函數(shù)()。&
54、#160; A. 增加 B. 不變 C. 減少 5. 對(duì)于一定的n型半導(dǎo)體材料,溫度一定時(shí),較少摻雜濃度,將導(dǎo)致()靠近Ei。 A. Ec B. Ev C. Eg D. Ef 6. 熱平衡時(shí),半導(dǎo)體中電子濃
55、度與空穴濃度之積為常數(shù),它只與()有關(guān),而與()無(wú)關(guān)。 A. 雜質(zhì)濃度 B. 雜質(zhì)類(lèi)型 C. 禁帶寬度 D. 溫度 7. 表面態(tài)中性能級(jí)位于費(fèi)米能級(jí)以上時(shí),該表面態(tài)為()。 A. 施主態(tài) B. 受主態(tài)
56、160; C. 電中性 8. 當(dāng)施主能級(jí)Ed與費(fèi)米能級(jí)Ef相等時(shí),電離施主的濃度為施主濃度的()倍。 A. 1 B. 1/2 C. 1/3 D. 1/4 9. 最有效的復(fù)合中心能級(jí)位置在()附近;最有利陷阱作用的能級(jí)位置在()附近,常見(jiàn)的是()的陷阱 &
57、#160; A. Ea B. Ed C. E D. Ei E. 少子 F. 多子 10. 載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生()電流,漂移運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)生()電流。 A. 漂移 &
58、#160; B. 隧道 C. 擴(kuò)散 11. MIS結(jié)構(gòu)的表面發(fā)生強(qiáng)反型時(shí),其表面的導(dǎo)電類(lèi)型與體材料的(),若增加摻雜濃度,其開(kāi)啟電壓將()。 A. 相同 B. 不同 C. 增加 D. 減少二、思考題
59、0; 1. 簡(jiǎn)述有效質(zhì)量與能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 2. 為什么半導(dǎo)體滿帶中的少量空狀態(tài)可以用帶有正電荷和具有一定質(zhì)量的空穴來(lái)描述? 3. 分析化合物半導(dǎo)體PbS中S的間隙原子是形成施主還是受主?S的缺陷呢? 4. 說(shuō)明半導(dǎo)體中淺能級(jí)雜質(zhì)、深能級(jí)雜質(zhì)的作用有何不同? 5. 為什么Si半導(dǎo)體器件的工作溫度比Ge半導(dǎo)體器件的工作溫度高?你認(rèn)為在高溫條件下工作的半導(dǎo)體應(yīng)滿足什么條件工廠生產(chǎn)超純Si的室溫電阻率總是夏天低,冬天高。試解釋其原因。 6. 試解釋強(qiáng)電場(chǎng)作用下GaAs的負(fù)阻現(xiàn)象。 7. 穩(wěn)定光照下,半導(dǎo)體中的電子和空
60、穴濃度維持不變,半導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)下嗎?為什么? 8. 愛(ài)因斯坦關(guān)系是什么樣的關(guān)系?有何物理意義? 9. 怎樣才能使得n型硅與金屬鋁接觸才能分別實(shí)現(xiàn)歐姆接觸和整流接觸? 綜合練習(xí)題二一、選擇填空 1.族化合物半導(dǎo)體起施主作用的缺陷是( )。 A. 正離子填隙 B. 正離子缺位 C.負(fù)離子
61、填隙 2.下列哪個(gè)參數(shù)不能由霍爾效應(yīng)確定() A. 遷移率 B. 載流子濃度 C. 有效質(zhì)量m* 3.非平衡電子的擴(kuò)散電流密度擴(kuò)的方向是( )。 A.流密度Sn的方向 &
62、#160; B.電子擴(kuò)散方向 C.電子濃度梯度方向 4. 有效陷阱中心的能級(jí)接近()能級(jí)。 A.禁帶中心能級(jí) B.施主或受主能級(jí) C.費(fèi)米能級(jí) 5.在強(qiáng)電離區(qū),N型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)位于() A.高于施主能級(jí)
63、; B.低于施主能級(jí) C.等于施主能級(jí) 6.在強(qiáng)電場(chǎng)下,隨電場(chǎng)的增加,GaAs中載流子的平均漂移速率是() A.增加 B.減少
64、0; C.不變 7.直接復(fù)合時(shí),小注入的N型半導(dǎo)體的非平衡載流子壽命d主要決定于( )。 A. B. &
65、#160; C. 8.N型半導(dǎo)體的霍爾系數(shù)隨溫度的變化 A. 從正變到負(fù) B. 從負(fù)到正 C. 始終為負(fù) 9.有效復(fù)合中心的能級(jí)接近()能級(jí)。 A.禁帶中心能級(jí)Ei
66、 B.施主或受主能級(jí) C.費(fèi)米能級(jí)EF 10.對(duì)于某n型半導(dǎo)體構(gòu)成的金半阻擋層接觸,加上正向電壓時(shí),隨著電壓增加,阻擋層的厚度將逐漸()。 A. 變寬 B. 不變
67、; C. 變窄 綜合練習(xí)題三 一、單項(xiàng)選擇題(總分16分,每小題2分)1. 若某半導(dǎo)體導(dǎo)帶中發(fā)現(xiàn)電子的幾率為零,則該半導(dǎo)體必定( ) a) 不含施主雜質(zhì) b)不含受主雜質(zhì)
68、; c)本征半導(dǎo)體 d)處于絕對(duì)零度2. 半導(dǎo)體中載流子擴(kuò)散系數(shù)的大小決定于其中的( ) a) 散射機(jī)構(gòu) b
69、) 能帶結(jié)構(gòu) c) 復(fù)合機(jī)構(gòu) d) 晶體結(jié)構(gòu)3. 在溫室條件下,1cm3的硅中摻入濃度為1016/cm3的N型雜質(zhì),則其電導(dǎo)率將增加( )倍 a) 一百萬(wàn) &
70、#160; b) 一千萬(wàn) c)十萬(wàn) d)無(wú)法確定4. 硅中摻金工藝主要用于制造( )器件 a) 大功率
71、60; b) 高反壓 c) 高頻 d)低噪聲5. 現(xiàn)有一材料的電阻率隨溫度增加而先下降后上升,該材料是(
72、160; ) a)金屬 b)本征半導(dǎo)體 c)摻雜半導(dǎo)體 d)高純化合物半
73、導(dǎo)體6. MOS器件的導(dǎo)電溝道是( )層 a)耗盡 b)反型 c)阻擋 &
74、#160; d)反阻擋7. 有效的復(fù)合中心能級(jí)通常都是靠近( ) a)Ec b)Ev
75、; c)Ei d)Ef8. 反向的PN結(jié)空間電荷區(qū)中不存在( )電流 a)少子
76、60; b)漂移 c)產(chǎn)生 d)復(fù)合二、多項(xiàng)選擇題(總分24分,每小題3分)1. 以下的敘述中( )不屬于空穴的特征 a)空穴濃度等于價(jià)帶中空狀
77、態(tài)濃度 b)空穴所帶的正電荷等于電子電荷 c)空穴的能量等于原空狀態(tài)內(nèi)電子的能量的負(fù)值 d)空穴的波矢與原空狀態(tài)內(nèi)電子的波矢相同2. 關(guān)于電子的費(fèi)米分布函數(shù)f(E),敘述正確的是( ) a)是能量為E的
78、一個(gè)量子狀態(tài)被電子占據(jù)的幾率 b)電子在能量為E的狀態(tài)上服從泡利原理 c)當(dāng)EC-EFkT時(shí),費(fèi)米分布可用波爾茲曼分布近似 d)服從費(fèi)米分布的半導(dǎo)體是簡(jiǎn)并的3. 關(guān)于結(jié)的敘述中( )是正確的 a)流過(guò)結(jié)
79、的正向電流成分中空穴電流占優(yōu)勢(shì) b)結(jié)的耗盡區(qū)寬度主要在N型側(cè) c)流過(guò)結(jié)的反向電流成分中沒(méi)有復(fù)合電流 d)降低N區(qū)的摻雜濃度可以提高結(jié)的反向擊穿電壓4. 下面四塊半導(dǎo)體硅單晶,除摻雜濃度不同外,其余條件均相同,由下面給出的數(shù)據(jù)可知:電阻率最大的是( ),電阻率
80、最小的是( ) a) b), c) d)5. 下列敘述正確的是( ) a)非平衡載流子在電場(chǎng)作用下,在壽命時(shí)間內(nèi)所漂移的距離叫牽引長(zhǎng)度 b)非平衡載流子在復(fù)合前所能擴(kuò)散深入樣品的平均距離稱為擴(kuò)散長(zhǎng)度 c)使半導(dǎo)體導(dǎo)帶底的電子逸出體外所需的最小能量叫電子親和能
81、60; d)復(fù)合中心指的是促進(jìn)復(fù)合過(guò)程的雜質(zhì)和缺陷6. 關(guān)于P型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)的敘述( )是正確的 a)由溫度和受主濃度決定 b)當(dāng)溫度一定時(shí),受主濃度越高,與的差就越小 c)當(dāng)受主濃度一定時(shí),溫度越高,與的差就越小
82、0; d)用適當(dāng)波長(zhǎng)的光均勻照射半導(dǎo)體時(shí),與的差變大7. 關(guān)于PN結(jié)擊穿的敘述( )是正確的 a)雪崩擊穿的擊穿電壓比隧道擊穿的擊穿電壓高 b)輕摻雜的PN結(jié)易發(fā)生雪崩擊穿 c)重?fù)诫s的PN結(jié)易發(fā)生隧道擊穿
83、0; d)P-i-N結(jié)的擊穿電壓要比一般PN結(jié)的擊穿電壓高8. 下列敘述中( )是正確的 a)PN結(jié)的接觸電勢(shì)差隨溫度升高要減小 b)PN結(jié)的接觸電勢(shì)差 c)零偏壓時(shí)的硅PN結(jié)微分電阻要比鍺PN結(jié)的微分電阻大
84、60; d)在相同的正向電壓情況下,鍺PN結(jié)的微分電阻要比硅PN結(jié)的小 e)在相同的正向電流情況下,鍺PN結(jié)的微分電阻要比硅PN結(jié)的大三、填空題(共15分,每題3分)1.在公式 中,是載流子的_,m*是載流子的_。2.N型硅摻砷后,費(fèi)米能級(jí)向_移動(dòng),在室溫下進(jìn)一步升高溫度,費(fèi)米能級(jí)向_移動(dòng)。3.在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫(huà)出硅和鍺二極管的伏安特性為_(kāi)4.一維情況下,描述非平衡態(tài)半導(dǎo)體中空穴運(yùn)動(dòng)規(guī)律的連續(xù)性方程為&
85、#160; 寫(xiě)出每一項(xiàng)的物理意義是: _ _ _ _ _ _5.MOS結(jié)構(gòu)的強(qiáng)反型條件是 _四、解釋或說(shuō)明下列各名詞(共15分,每小題5分) 1.有效質(zhì)量 2.本征激發(fā)
86、 3.歐姆接觸和肖特基接觸五、說(shuō)明以下幾種效應(yīng)及其物理機(jī)制,并分別寫(xiě)出其可能的一種應(yīng)用(總分21分,每小題7分) 1.湯姆遜效應(yīng) 2.霍爾效應(yīng) &
87、#160; 3.耿氏效應(yīng)六、計(jì)算題或證明題(總分59分,共 5小題)1.(12分)一塊足夠厚的P型硅樣品,室溫下電子遷移率,電子壽命,其表面處,穩(wěn)定注入的電子濃度。計(jì)算: 在距表面多遠(yuǎn)處?由表面擴(kuò)散到該處的非平衡少子的電流密度為(表面復(fù)合不計(jì))。2.(12分)一硅結(jié),結(jié)兩邊的摻雜濃度為,結(jié)面積,空穴壽命,空穴擴(kuò)散系數(shù)。室溫下計(jì)算: 加正偏壓時(shí),流過(guò)的電流。3.(12分)已知本征鍺的電導(dǎo)率在310K是為,在273K時(shí)為。一個(gè)N型鍺樣品,在這兩個(gè)溫度時(shí),施主濃度為。試計(jì)算: 在上述兩個(gè)溫度時(shí)摻雜鍺的電導(dǎo)率。(設(shè),)4.(13分)設(shè)一均勻的N型硅樣品,在右半部用一穩(wěn)定的光照射,如圖所示。均勻產(chǎn)生電子
88、空穴對(duì),產(chǎn)生率為g。若樣品足夠長(zhǎng),求穩(wěn)態(tài)時(shí): 1) 樣品兩邊的空穴濃度分布的表達(dá)式 2)畫(huà)出隨的分布示意圖。5.(10分)證明愛(ài)因斯坦關(guān)系式。 綜合練習(xí)題四 一、單項(xiàng)選擇題(總分16分,每小題2分) 1.設(shè)半導(dǎo)體能帶位于k=0處,則下列敘述(
89、 )正確 a)能帶底的電子有效質(zhì)量為正 b)能帶底的電子有效質(zhì)量為負(fù) c)能帶底的電子有效質(zhì)量為負(fù) d)能帶底附近電子的速度為負(fù) 2. 在室溫時(shí)T=300K,在本征半導(dǎo)體的兩端外加電壓U,則( ) a)價(jià)帶中的電子不參與導(dǎo)電 b)價(jià)帶中的電子參與導(dǎo)電
90、160; c)基本能級(jí)位于禁帶中央的下方 d)基本能級(jí)位于禁帶中央的上方3. 在制造半導(dǎo)體高速開(kāi)關(guān)器件時(shí),認(rèn)為地?fù)饺虢?,其目的是?#160; ) a)減少關(guān)斷時(shí)間 b)增加電流放大倍數(shù) c)提高擊穿電壓 d)增加少子壽命4. 關(guān)于載流子濃度 ,對(duì)同一材料,在一定
91、溫度時(shí),正確的說(shuō)法是( ) a)僅適用于本征半導(dǎo)體 b)僅適用于p型半導(dǎo)體 c)僅適用于n型半導(dǎo)體 d)以上三種情況都適用5. 由( )散射決定的遷移率正比于 a)電離雜質(zhì) b
92、)聲子波 c)光子波 d)電子間的6. 關(guān)于半導(dǎo)體中非平衡載流子的壽命,下列敘述不正確的是( )。 a)壽命與材料類(lèi)型有關(guān) b)壽命與材料的表面狀態(tài)有關(guān) c)壽命與材料的純度有關(guān) d)壽命與材料的晶格完整性有關(guān)7.
93、若pn結(jié)空間電荷區(qū)中不存在復(fù)合電流,則pn結(jié)一定在( )工作狀態(tài)。 a)反向 b)正向 c)擊穿 d)零偏壓8. 在同樣的條件下,硅二極管的反向飽和電流要比鍺二極管的要( )。 a)大 b)小
94、 c)相等 d)無(wú)法判斷二、多項(xiàng)選擇題(總分24分,每小題3分)1. 關(guān)于霍耳效應(yīng),下列敘述正確的是( )。 a)n型半導(dǎo)體的霍耳系數(shù)總是負(fù)值。 b)p型半導(dǎo)體的霍耳系數(shù)可以是正值,零或負(fù)值。 c)利用霍耳效應(yīng)可以判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型。 d)霍耳電壓與樣品形狀有關(guān)。2. 下列( )不屬于熱電效應(yīng)。&
95、#160; a)塞貝克效應(yīng) b)帕耳帖效應(yīng) c)湯姆遜效應(yīng) d)帕斯托效應(yīng)3. 半導(dǎo)體pn結(jié)激光的發(fā)射,必須滿足的條件是( )。 a)形成粒子數(shù)分布反轉(zhuǎn) b)共振腔 c)至少達(dá)到閾值的電流密度
96、 d)pn結(jié)必須處于反向工作狀態(tài)4. 若 ,則正確的是( )。 a)金屬與n型半導(dǎo)體接觸形成阻擋層 b)金屬與p型半導(dǎo)體接觸形成反阻擋層 c)金屬與n型半導(dǎo)體提接觸形成反阻擋層 d)金屬與p型半導(dǎo)體接觸形成阻擋層5. 下列結(jié)構(gòu)中,( )可以實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。 a)金屬-n+-n &
97、#160; b)金屬-p+-p c)金屬-p-p+ d)金屬-n-n+6. 下列關(guān)于p+n結(jié)的敘述中,( )是正確的。 a)p+n結(jié)的結(jié)電容要比相同條件的pn結(jié)結(jié)電容大 b)流過(guò)p+n結(jié)的正向
98、電流中無(wú)產(chǎn)生電流成分 c)p+n結(jié)的開(kāi)關(guān)速度要比一般pn結(jié)的開(kāi)關(guān)速度快 d)p+n結(jié)的反向擊穿電壓要比一般pn結(jié)的低7. 對(duì)于硅pn結(jié)的擊穿電壓,敘述正確的是( )。 a)擊穿電壓>6.7V時(shí),為雪崩擊穿 b)擊穿電壓<4.5V時(shí),為隧道擊穿 c)隧道擊穿電壓的溫度系數(shù)為正值
99、 d)雪崩擊穿電壓的溫度系數(shù)為負(fù)值8. 在理想MIS結(jié)構(gòu)中,下列結(jié)論( )正確。 a)平帶電壓為零 b) c)無(wú)外加電壓時(shí),半導(dǎo)體表面勢(shì)為零 d)無(wú)外加電壓時(shí),半導(dǎo)體表面無(wú)反型層也無(wú)耗盡層三、填空題(共15分,每題3分)1.在晶體中電子所遵守的一維薛定諤方程,滿足此方程的布洛赫函數(shù)為 。2. 硅摻磷后,費(fèi)米能級(jí)向 &
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