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(NEW)北京大学半导体物理历年考研真题汇编
四、一半导体存在两种掺杂杂质,施主杂质浓度和受主杂质浓度分别为 ND,NA,并且ND>NA,试求出在低温下和本征情形下费米能级在禁 带中的位置和随温度变化的趋势。
五、有一突变型PN结,结两边掺杂浓度为N0。
(1)在耗尽近似下,试求出在反向偏置电压VR下PN结势垒电容;
(2)在正向电压V下求出PN结边界处的载流子浓度;
目 录
2007年北京大学半导体物理考研真题
2008年北京大学半导体物理考研真题
2009年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
2010年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
2011年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
2012年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
2013年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
三、金属和p型半导体构成的M/S结构,金属和P型半导体的功能函数分
别为 , ,且满足
。
(1)试画出在平衡状态下的能带图;
(2)假如在金属和半导体接触的界面处存在很高的界面密度,它使得 半导体一侧肖特基势垒高度被钉扎在 值,试画出平衡状态下的能带 图;
(3)在耗尽层近似的条件下,试求解在第(2)问中的肖特基势垒的厚 度W。
(3)如果在M/S界面 禁带距价带顶 处存在无穷大界面态,画出该 情形下M/S结构的平衡能带图及其I-V特性曲线。
五、(30分)设Nmos(p- 衬底)结构的栅氧化层厚度为 ,氧化层的
介电常数为 ,金属栅和半导体功函数相同,即
, 的费米势
其中 和 分别为 的费米能级和本征费米能级。 (1)画出该MOS结构的C-V曲线;
2014年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
2015年北京大学半导体物理考研真题 (回忆版)
2007年北京大学半导体物理考研真题
2008年北京大学半导体物理考研真题 一、名词解释(30分,每题5分) 1.共价键 2.有效质量 3.过剩载流子 4.迁移率 5.PN结自建势 6.间接禁带半导体 二、简答题(30分,每题15分) (1)载流子产生和复合与过剩载流子的产生和复合有何不同?简述过 剩载流子的复合与载流子产生和复合间的关系。
(3)当掺杂由Na变成2Na时,高频C-V曲线与(2)情形做比较。 六、金半接触 (1)画出正向偏置与反向偏置时的能带图。 (2)利用泊松方程求解C-V关系,并说明掺杂浓度,金属功函数,禁 带宽度对电容的影响。 (3)当半导体禁带中央存在很大界面态时,求此情况的电流表达式。
2012年北京大学半导体物理考研真题(回忆版) 说明:以下试题均来自网络的回忆版,仅供借鉴参考! 一、名词解释 1.电导率 2.扩散电流 3.受主电离能 4.间接复合 5.平带电压 6.pn结的扩散电容 二、给出E-K关系的表达式求: (1)电子运动速度; (2)能带底的有效质量(原题)。 三、给出半导体掺杂浓度ND,引入能级ED(第三大题是这样的,这道 题不好答,结果比较开放,题目给的条件太少) (1)费米能级EF与温度的关系; (2)估算达到本征激发时的温度。 四、给出过剩载流子的寿命 ,描述了光导电产生的过程。(超纲) (1)写出光电导随时间的衰变规律; (2)掺杂浓度增加对电导率测量的影响。 五、给出N+P结半导体,P型半导体掺杂浓度为Na,外加正向偏压 Va(常规题)。度(n)和空穴浓度 (p)乘机np的表达式。
四、(30分)金属M的功函数为 , 的禁带宽度为 ,亲和势为 ,
功函数为 ,其中
,
。
(1)画出理想的金属/半导体(M/S)接触的平衡能带图(要求标出各 物理量的位置和相互关系);
(2)指出该M/S接触多数载流子的类型并画出其电流-电压关系(I-V特 性);
(2)假设在 与氧化层界面存在呈均匀分布分界面态(态密度为 ),其中在本征费米能级以上为类受主界面态, 以下为类施主界面 态,给出平带电压 的表达式,示意画出平带时的能带图;
(3)如果 在与氧化层界面存在均匀分布分界面态的同时,在氧化层
中距 界面 处存在负的固定电荷 ,给出平带电压 的表达式,并 示意画出高频C-V曲线,并与理想情形的C-V曲线比较。
(2)试求出平带电压的表达式;
(3)若在扫描时存在两种方式,即从负电压到正电压扫描和从正电压 向负电压扫描,试比较在这两种情形下的C-V曲线图。
2011年北京大学半导体物理考研真题(回忆版) 说明:以下试题均来自网络的回忆版,仅供借鉴参考! 一、名词解释 1.半导体截流子 2.爱因斯坦 3.弛豫时间近似 4.准费米能级 5.齐纳击穿 6.超晶格 二、给定非均匀掺杂的N型半导体,要求: (1)画出平衡时的能带图; (2)求当x=X处的载流子浓度。 三、解释半导体的电阻率随温度的变化曲线关系(刘恩科版书上的那个 图)。 四、给出p-i-N结,写出泊松方程表达式等(主要是利用泊松方程求解相 关问题,一共四问)。 五、mos结构 (1)平带电压(包括功函数差,固定电荷,界面态电荷),求解平带 电容。 (2)当平带电压Vfb=0时,画出高频C-V特性曲线并与理想情形比 较,并说明变化原因。
(2)假设N型 的掺杂浓度为 ,写出该半导体的电中性条件表达式。 在热平衡和完全电离条件下,分别写出电子和空穴浓度的表达式。
三、(30分)已知N型半导体和P型半导体均为非简并半导体,其掺杂 浓度分别是 和 。
(1)在完全电离条件下,写出平衡PN结的自建势表达式;
(2)在突变结耗尽近似条件下,推导出PN结耗尽电容的C-V关系;
(3)如果在PN结势垒区中存在很高的复合中心,试问在正向电压下会 对正向偏置电流有什么影响。
六、金属和p型半导体构成的MIS结构,其中金属和半导体的功能函数
分别为 , ,且满足
。在氧化层中存在陷阱,当外加栅压为
负或者由负变正时,陷阱能束缚一个电子而使得陷阱电荷为负值;否
则,氧化层中陷阱不带电荷。
(1)试画出MIS结构在平带,积累和强反型情性下的能带图;
2009年北京大学半导体物理考研真题(回忆版)
2010年北京大学半导体物理考研真题(回忆版)
说明:以下试题均来自网络的回忆版,仅供借鉴参考!
一、名词解释
1.有效质量近似
2.E-K关系
3.迁移率
4.过剩载流子
5.简并半导体
6.异质结
二、有一非均匀掺杂的N型半导体,其掺杂浓度随距表面的深度满足关 系式为:N(x)=N0x/L,其中L为半导体的厚度。试画出该半导体在平衡 状态下的能带图,并求该半导体的形成的自建势。