半导体物理练习题一、选择填空（含多项选择）1. 与半导体相比较，绝缘体的价带电子激发到导带所需的能量（） A. 比半导体的大 B. 比半导体的小 C. 与半导体的相等2. 室温下，半导体 Si 掺硼的浓度为1014cm－3，同时掺有浓度为1.1×1015cm－3 的磷，则电子浓度约为（），空穴浓度为（），费米能级（）；将该半导体升温至 570K，则多子浓度约为（），少子浓度为（），费米能级（）。
（已知：室温下，ni ≈1.5×1010cm－3，570K 时，ni≈2×1017cm－3） A. 1014cm－3 C. 1.1×1015cm－3 E.1.2×1015cm－3 G. 高于 Ei I. 等于 Ei 3. 施主杂质电离后向半导体提供（），受主杂质电离后向半导体提供（），本征激发后向半导体提供（）。
A. 空穴B. 电子B. 1015cm－3 D.2.25×1015cm－3 F. 2×1017cm－3 H. 低于 Ei4. 对于一定的半导体材料，掺杂浓度降低将导致禁带宽度（）本征流子浓度，（），功函数（）。
A. 增加 B. 不变 C. 减少5. 对于一定的n 型半导体材料，温度一定时，较少掺杂浓度，将导致（）靠近 Ei。
A. Ec B. Ev C. Eg D. Ef6. 热平衡时，半导体中电子浓度与空穴浓度之积为常数，它只与（）有关，而与（）无关。
A. 杂质浓度 B. 杂质类型 C. 禁带宽度 D. 温度7. 表面态中性能级位于费米能级以上时，该表面态为（）。
A. 施主态B. 受主态C. 电中性8. 当施主能级 Ed 与费米能级 Ef 相等时，电离施主的浓度为施主浓度的（）倍。
A. 1 B. 1/2 C. 1/3 D. 1/49. 最有效的复合中心能级位置在（）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（）附近，常见的是（）的陷阱 A. Ea B. Ed C. E D. Ei E. 少子 F. 多子10. 载流子的扩散运动产生（）电流，漂移运动长生（）电流。
A. 漂移 B. 隧道 C. 扩散11. MIS 结构的表面发生强反型时，其表面的导电类型与体材料的（），若增加掺杂浓度，其开启电压将（）。
A. 相同二、思考题 1. 简述有效质量与能带结构的关系。
2. 为什么半导体满带中的少量空状态可以用带有正电荷和具有一定质量的空穴来描述？ 3. 分析化合物半导体 PbS 中 S 的间隙原子是形成施主还是受主？S 的缺陷呢？ 4. 说明半导体中浅能级杂质、深能级杂质的作用有何不同？ 5. 为什么 Si 半导体器件的工作温度比Ge 半导体器件的工作温度高？你认为在高温条件下工作的半导体应满足什么条件工厂生产超纯Si 的室温电阻率总是夏天低，冬天高。
试解释其原因。
6. 试解释强电场作用下 GaAs 的负阻现象。
7. 稳定光照下，半导体中的电子和空穴浓度维持不变，半导体处于平衡状态下吗？为什么？ 8. 爱因斯坦关系是什么样的关系？有何物理意义？ B. 不同 C. 增加 D. 减少9. 怎样才能使得n 型硅与金属铝接触才能分别实现欧姆接触和整流接触？综合练习题二一、选择填空1.Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体起施主作用的缺陷是（）。
A. 正离子填隙 B. 正离子缺位 C.负离子填隙2.下列哪个参数不能由霍尔效应确定（） A. 迁移率μ B. 载流子浓度扩的方向是（）。
B.电子扩散方向 C.电子浓度梯度方向 C. 有效质量 m*3.非平衡电子的扩散电流密度 A.流密度 Sn 的方向4. 有效陷阱中心的能级接近（）能级。
A.禁带中心能级 B.施主或受主能级 C.费米能级5.在强电离区，N 型半导体的费米能级位于（）A.高于施主能级B.低于施主能级C.等于施主能级6.在强电场下，随电场的增加，GaAs 中载流子的平均漂移速率是（） A.增加 B.减少 C.不变7.直接复合时，小注入的 N 型半导体的非平衡载流子寿命τd 主要决定于（）。
A. B. C.8.N 型半导体的霍尔系数随温度的变化 A. 从正变到负 B. 从负到正C. 始终为负9.有效复合中心的能级接近（）能级。
A.禁带中心能级Ei B.施主或受主能级 C.费米能级 EF10.对于某 n 型半导体构成的金－半阻挡层接触，加上正向电压时，随着电压增加，阻挡层的厚度将逐渐（）。
A. 变宽B. 不变C. 变窄综合练习题三一、单项选择题（总分 16 分，每小题 2 分） 1. 若某半导体导带中发现电子的几率为零，则该半导体必定（a）不含施主杂质 c）本征半导体 b）不含受主杂质 d）处于绝对零度））2. 半导体中载流子扩散系数的大小决定于其中的（a）散射机构c）复合机构 b）能带结构 d）晶体结构3. 在温室条件下，1cm3 的硅中掺入浓度为 1016/cm3 的 N 型杂质，则其电导率将增加（）倍 a）一百万 c）十万4. 硅中掺金工艺主要用于制造（ a）大功率 c）高频 b）一千万 d）无法确定）器件 b）高反压 d）低噪声）5. 现有一材料的电阻率随温度增加而先下降后上升，该材料是（ a）金属 c）掺杂半导体6. MOS 器件的导电沟道是（ a）耗尽 c）阻挡）层 b）反型 d）反阻挡） b）本征半导体 d）高纯化合物半导体7. 有效的复合中心能级通常都是靠近（a）Ec c）Eib）Ev d）Ef ）电流8. 反向的 PN 结空间电荷区中不存在（ a）少子 c）产生b）漂移 d）复合二、多项选择题（总分 24 分，每小题 3 分） 1. 以下的叙述中（）不属于空穴的特征a）空穴浓度等于价带中空状态浓度b）空穴所带的正电荷等于电子电荷 c）空穴的能量等于原空状态内电子的能量的负值 d）空穴的波矢与原空状态内电子的波矢相同2. 关于电子的费米分布函数f(E)，叙述正确的是（ a）是能量为 E 的一个量子状态被电子占据的几率 b）电子在能量为 E 的状态上服从泡利原理 c）当 EC-EF〉〉kT 时，费米分布可用波尔兹曼分布近似d）服从费米分布的半导体是简并的3. 关于结的叙述中（）是正确的）a）流过 b）结的正向电流成分中空穴电流占优势结的耗尽区宽度主要在 N 型侧结的反向电流成分中没有复合电流结的反向击穿电压c）流过d）降低 N 区的掺杂浓度可以提高4. 下面四块半导体硅单晶，除掺杂浓度不同外，其余条件均相同，由下面给出的数据可知：电阻率最大的是（ a）），电阻率最小的是（ b），）c） 5. 下列叙述正确的是（d））a）非平衡载流子在电场作用下，在寿命时间内所漂移的距离叫牵引长度b）非平衡载流子在复合前所能扩散深入样品的平均距离称为扩散长度 c）使半导体导带底的电子逸出体外所需的最小能量叫电子亲和能 d）复合中心指的是促进复合过程的杂质和缺陷 6. 关于 P 型半导体的费米能级 a）的叙述（）是正确的由温度和受主浓度决定与与的差就越小的差就越小与的差变大b）当温度一定时，受主浓度越高，c）当受主浓度一定时，温度越高，d）用适当波长的光均匀照射半导体时，7. 关于PN 结击穿的叙述（）是正确的a）雪崩击穿的击穿电压比隧道击穿的击穿电压高b）轻掺杂的PN 结易发生雪崩击穿c）重掺杂的PN 结易发生隧道击穿d）P-i-N 结的击穿电压要比一般 PN 结的击穿电压高 8. 下列叙述中（）是正确的a）PN 结的接触电势差随温度升高要减小b）PN 结的接触电势差c）零偏压时的硅PN 结微分电阻要比锗PN 结的微分电阻大 d）在相同的正向电压情况下，锗 PN 结的微分电阻要比硅 PN 结的小 e）在相同的正向电流情况下，锗 PN 结的微分电阻要比硅 PN 结的大三、填空题（共15 分，每题3 分）1.在公式中，是载流子的_________________，m 是载流子的*_________________。
2.N 型硅掺砷后，费米能级向_______移动，在室温下进一步升高温度，费米能级向 _______移动。
3.在同一个坐标系中画出硅和锗二极管的伏安特性为_________________ 4.一维情况下，描述非平衡态半导体中空穴运动规律的连续性方程为写出每一项的物理意义是：① ______________________________________ ② ______________________________________ ③ ______________________________________ ④ ______________________________________ ⑤ ______________________________________ ⑥ ______________________________________ 5.MOS 结构的强反型条件是__________________ 四、解释或说明下列各名词（共15 分，每小题5 分） 1.有效质量 2.本征激发 3.欧姆接触和肖特基接触五、说明以下几种效应及其物理机制，并分别写出其可能的一种应用（总分 21 分，每小题 7 分） 1.汤姆逊效应 2.霍尔效应 3.耿氏效应六、计算题或证明题（总分 59 分，共 5 小题）1.（12 分）一块足够厚的P 型硅样品，室温下电子迁移率命，其表面处，稳定注入的电子浓度，电子寿。
计算：在距表面多（表面复合不计）。
，，结面积远处？由表面扩散到该处的非平衡少子的电流密度为 2.（12 分）一硅，空穴寿命时，流过结，结两边的掺杂浓度为，空穴扩散系数的电流。
室温下计算：加正偏压3. 12 分）（已知本征锗的电导率在 310K 是为一个 N 型锗样品，在这两个温度时，施主浓度为温度时掺杂锗的电导率。
（设，， 273K 时为在。
试计算：在上述两个）4.（13 分）设一均匀的 N 型硅样品，在右半部用一稳定的光照射，如图所示。
均匀产生电子空穴对，产生率为g。
若样品足够长，求稳态时： 1）样品两边的空穴浓度分布的表达式 2）画出随的分布示意图。
5.（10 分）证明爱因斯坦关系式。
综合练习题四一、单项选择题（总分16 分，每小题2 分）1.设半导体能带位于 k=0 处，则下列叙述（ a）能带底的电子有效质量为正b）能带底的电子有效质量为负 c）能带底的电子有效质量为负 d）能带底附近电子的速度为负 2. 在室温时 T=300K，在本征半导体的两端外加电压 U,则（ a）价带中的电子不参与导电 b）价带中的电子参与导电 c）基本能级位于禁带中央的下方d）基本能级位于禁带中央的上方3. 在制造半导体高速开关器件时，认为地掺入金，其目的是（a）减少关断时间c）提高击穿电压4. 关于载流子浓度b）增加电流放大倍数d）增加少子寿命,对同一材料，在一定温度时，正确的说法是（b）仅适用于 p 型半导体 d）以上三种情况都适用））））正确a）仅适用于本征半导体 c）仅适用于 n 型半导体 5. 由（）散射决定的迁移率正比于 b）声子波 d）电子间的 )。