哈尔滨工业大学半导体物理一、解释下列名词或概念：（20 分）1、准费米能级6、布里渊区2、小注入条件7、本征半导体3、简并半导体8、欧姆接触4、表面势9、平带电压5、表面反型层10、表面复合速度二、分别化出硅、锗和砷化镓的能带结构、并指出各自的特点（20 分）三、简述半导体中可能的光吸收过程（20 分）四、画出p-n 结能带图（零偏、正偏和反偏情况），并简述p-n 结势垒区形成的物理过程（20 分）五、在一维情况下，以p 型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式（20 分）六、解释下列名词或概念：（20 分）1、准费米能级6、施主与受主杂质2、小注入条件7、本征半导体3、简并半导体8、光电导4、表面势9、深能级杂质5、表面反型层10、表面复合速度七、画出n 型半导体MIS 结构理想C-V 特性曲线，如果绝缘层存在正电荷或者绝缘层-半导体存在界面态将分别对曲线有和影响？（20 分）八、简述半导体中可能的光吸收过程（20 分）九、画出p-n 结能带图（零偏、正偏和反偏情况），并简述p-n 结势垒区形成的物理过程（20 分）十、在一维情况下，以n 型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式（20 分）十一、解释下列名词或概念（30 分）：1．有效质量2. 复合中心3. 载流子散射 4. 简并半导体5. 少子寿命6. 空穴7. 表面复合速度8. 光生电动势9. 表面态10. 表面强反型状态二、画出本征半导体和杂质半导体电阻率随温度变化曲线(10 分),并解释其变化规律(20 分)。
三、用能带论解释金属、半导体和绝缘体的导电性（30 分）。
四、分别画出零偏、正偏和反偏情况下，p-n 结能带图（15 分），并简述p-n 结势1 垒区形成的物理过程（15 分）五、如图所示，半导体光敏电阻上表面受到均匀的频率为ν的恒定光照，光功率为Popt(w), 在电阻两端施加恒定偏压，光敏电阻内载流子的平均漂移速度为vd, 设表面反射率为R，吸收系数为α，光敏电阻厚度d>>1/α,量子产额为β，非平衡载流子寿命为τ，试求：(1) 光敏电阻中光生载流子的平均产生率g；分）（8 (2) 光生电流IP（忽略暗电流）分）设IPh 为光生载流子被电极收集一次形成（8 ，的电流，求光电导增益G = IP 的表达式（14 分）。
I Ph 2 一、解释下列名词或概念：1．重空穴、轻空穴2. 表面态 3. 载流子散射4. 本征半导体 5. 少子寿命二、简述杂质在半导体中的作用。
三、简述理想p-n 结光生伏特效应，画出开路条件下的能带图（12 分）；根据理想光电池电流电压方程，确定开路电压VOC 和短路电流ISC 表达式（8 分)，设p-n 结反向电流为IS，光生电流为IL。
四、以p 型硅MOS 结构为例，画出可能测得的高频和低频C-V 特性曲线，说明如何确定平带电压（10 分）；若SiO2 层中存在Na 离子，曲线将如何变化？如何通过实验确定其面密度（10 分）？五、如图所示，有一均匀掺杂的ｐ型半导体（非高阻材料），在稳定光照下，体内均匀地产生非平衡载流子，且满足小注入条件，产生率为gｎ，半导体内部均匀掺有浓度为Nt 的金，电子俘获系数为rn。
仅在一面上存在表面复合，表面复合速度为Sｎ，载流子的扩散系数为Dｎ，试确定非平衡载流子的分布。
+ 6. k 空间等能面7. 热载流子8. 格波9. 陷阱中心10. 光电导灵敏度五、解释下列名词或概念（30 分）： 6. 高度补偿半导体7. 状态密度8. 消光系数9. 表面复合率 3 1．布里渊区 2. 光生伏特效应 3. 本征吸收 4. 间接带隙式半导体 5. 准费密能级10. 光电导增益二、分别论述深能级和浅能级杂质对半导体的影响(30 分)。
三、在一维情况下，以p 型非均匀掺杂半导体为例，推出空穴的爱因斯坦关系式（30 分）四、画出理想p-n 结和硅p-n 结的电流电压曲线（15 分），并根据曲线的差异简述硅p-n 结电流电压曲线偏离理想p-n 结主要因素（15 分）十二、五、以p 型硅MOS 结构为例，画出可能测得的高频和低频C-V 特性曲线，说明如何确定平带电压（15 分）；若SiO2 层中存在Na+离子，曲线将如何变化？如何通过实验确定其面密度（15 分）？十三、解释下列名词或概念：（30 分）1、异质结6、杂质电离能2、间接带隙式半导体7、光电导3、载流子散射8、空穴4、光生电动势9、有效质量5、施主与受主杂质10、少子寿命十四、分别化出硅、锗和砷化镓的能带结构、并指出各自的特点（30 分）十五、试画出理想硅p+-n 栅控二极管反向电流IR 随栅压VG 的变化曲线，说明不同栅压范围内反向电流IR 的构成。
SiO2 层中存在Na , 曲线如何变化？若Si-SiO2 存在界面态，若曲线将如何变化？（30 分）十六、简述半导体中可能的光吸收过程（30 分）+ 十七、在一维情况下，p 型非均匀掺杂半导体为例，以推出爱因斯坦关系式（30 分）4 一. 解释下列名词或概念: 1. 状态密度 2. 直接复合与间接复合 3. 受主杂质与施主杂质 4. 热载流子5. 光电导敏度二．分别化出硅、锗和砷化镓的能带结构、并指出各自的特点三．简述半导体的散射机制。
四．以下p 型和mos 结构为例,说明的能测得的c-v 特性曲线,如果有Na+影响又如何?如何测定平带电压以及如何用实验的方法求出SiO2 层中Na+密度。
五．连续性方程。
《半导体物理》刘秉升课本例题）（二．简述杂质在半导体中的作用。
6. 光电导增益7. 准费米能级8. 本征吸收9. 光电子发射效率(内部,外部) 三．在一维情况下，以p 型非均匀掺杂半导体为例，推出爱因斯坦关系式。
四．简述p-n 结激光器原理。
1．解释下列名词或概念：（20 分）施主和受主杂质半导体功函数欧姆接触光电导增益少子寿命非简并半导体格波准费米能级深能级杂质表面复合速度 5 2．简述半导体中载流子的主要散射机构（20 分）3．画出n 型半导体MOS 结构可能测出的C-V 特性曲线，如果SiO2 中存在Na+离子曲线将如何变化？如何测出其面密度？说明如何测出衬底浓度？（20 分）4．简述半导体的光生伏特效应，利用理想光电池电流-电压方程确定开路电压VOC 和短路电流ISC（20 分）5．有一面积很大的半导体薄片，厚度为w，以稳定光源均匀照射两面，设光只在表面层内产生电子空穴对，在消注入条件下，ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 。
问：（1）片内非平衡载流子分布仅与时间有关，还是仅与空间位置有关？或与两者都有关？（5 分）（2）试确定片内非平衡载流子的分布？（15 分）1．说明下列名词或概念：（20 分）（1）状态密度（2）复合中心（3）施主与受主杂质（4）简并半导体（5）异质结（6）表面态（7）半导体功函数（8）热载流子（9）直接和间接带隙式半导体（10）准费米能级2．画出零偏、正偏和反偏下，p-n 结的能带图。
（10 分）3．如图所示，有一均匀掺杂的n 型半导体，在稳定光照下，体内均匀地产生非平衡载流子，产生率为gP，寿命为τP,仅在一面上存在表面复合，表面复合速度为SP，载流子的扩散长度为LP，试确定非平衡载流子分布。
（20 分）说明不同栅压范围内反4．试画出理想硅p -n 栅控二极管反向电流IR 随栅压VG 的变化曲线，+ 向电流IR 的构成。
若SiO2 层中存在Na , 曲线如何变化？若Si-SiO2 存在界面态，曲线将如何变化？（20 分）5．如图所示，半导体光敏电阻上表面受到均匀的频率为ν的恒定光照，光功率为Popt(w), 在电阻两端施加恒定偏压，光敏电阻内载流子的平均漂移速度为vd, 设表面反射率为R，吸收系数为α，光敏电阻厚度d>>1/α,量子产额为β，非平衡载流子寿命为τ，求：(1) 光敏电阻中光生载流子的平均产生率；分）（5 (2) 光生电流IP；分）（5 （忽略暗电流）(3) 光电导增益G＝I P ；(IPh 为光生载流子被电极收集一次形成的电流)；分）（8 I ph (4) 提高器件增益的有效途径。
分）（2 + （题 3 图）（题 5 图）. 6 二、哈尔滨工业大学一九九九年研究生考试试题考试科目：半导体物理学报考专业：微电子与固体电子学（半导体材料）一、说明下列概念或名词的物理意义（２０分）１、有效质量２、载流子散时３、状态密度４、陷阱中心５、光电导６、空穴７、直接复合与间接复合８、少子寿命９、热载流子１０、受主杂质与施主杂质二、简述１、用能带论定性地说明导体，半导体和绝缘体的导电性（１０分）２、什么是良好的欧姆接触，实现欧姆接触的基本方法（１０分）３、耿氏振荡的机理（２０）三、已知在ＭＯＳ电容的ＳiO2 层中存在着Ｎa 正离子和介面固定电荷，请设计一种实验方法测定两种电荷的面密度（库仑／厘米）（２０分）四、有一面积很大的半导体薄片，厚度为w，以稳定光源均匀照射两面，设光只在表面层内产生电子空穴对，在小注入条件下，ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 。
问：1．片内非平衡载流子分布仅与时间有关，还是仅与空间位置有关？或与两者都有关？（4 分）2．试确定片内非平衡载流子的分布？（16 分）、解释下列名词或概念：（20 分）1．施主和受主杂质2．状态密度3．热载流子4．光电导增益5．少子寿命6．简并半导体7．格波8．准费米能级9．深能级杂质10．表面复合速度7 三、简述半导体中载流子的主要散射机构（20 分）四、画出n 型半导体MOS 结构可能测出的C-V 特性曲线，如果SiO2 中存在Na+离子曲线将如何变化？如何测出其面密度？（20 分）五、简述半导体的光生伏特效应，利用理想光电池电流-电压方程确定开路电压VOC 和短路电流ISC（20 分）六、有一面积很大的半导体薄片，厚度为w，以稳定光源均匀照射两面，设光只在表面层内产生电子空穴对，在小注入条件下，ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 。
问：1．片内非平衡载流子分布仅与时间有关，还是仅与空间位置有关？或与两者都有关？（5 分）2．试确定片内非平衡载流子的分布？（15 分）一、解释下列名词或概念：（20 1．施主和受主杂质2．状态密度3．热载流子4．光电导增益5．少子寿命6．简并半导体7．格波8．准费米能级9．深能级杂质10．表面复合速度二、三、简述半导体中载流子的主要散射机构（20 分）画出p 型半导体MOS 结构可能测出的高频C-V 特性曲线，如果SiO2 中存在Na+离子，如何测出其面密度？（20 分）四、简述半导体的光生伏特效应，利用理想光电池电流-电压方程确定开路电压VOC 和短路电流ISC（20 分）五、如图所示，有一均匀掺杂的n 型半导体，在稳定光照下，体内均匀地产生8 非平衡载流子，产生率为gP，寿命为τP,仅在一面上存在表面复合，表面复合速度为SP，载流子的扩散长度为LP，试确定非平衡载流子分布。