学－第术多选均不得分）
年 技01．半导体砷化镓材料的晶格结构是（ ）
1学业0 A 金刚石 B闪锌矿 C 纤锌矿 2 职 11院02．硅单晶中的位错属于（ ）
2Ａ 点缺陷 Ｂ 线缺陷 Ｃ 面缺陷 息信 学 3．n型半导体的费米能级一定处在禁带中央的（ ），掺杂浓度越高越靠近（ ） ；p 术－ 型半导体的费米能级一定处在禁带中央的（ ）。掺杂浓度越高越靠近（ ）。
0 州常 技 1 A 上部 B 下部 C 中央 D 导带 E 价带 0 业 2 4．半导体硅材料中的非平衡载流子复合主要依靠（ ）
A 直接复合 B 间接复合 C 俄歇复合
5．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（ ）
级名号绩A 比半导体的大 B 比半导体的小 C 与半导体的相等 班姓学成6．衡量电子填充能级水平的是（ ）
Ａ 施主能级 Ｂ 费米能级 Ｃ 受主能级 D 缺陷能级
7．室温下，半导体Si中掺硼的浓度为1.1×1015cm－3，同时掺有浓度为1014cm－
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≈1.5×1010 cm－3 ，570K时，ni≈2×1017cm－
3）
A 1014cm－3 B 1015cm－3 C 1.1×1015cm－
3
D 2.25×105cm－3 E 1.2×1015cm－3 F 2×1017cm－
3 G 高于Ei H 低于Ei I 等于Ei 8．对于一定的n型半导体材料，掺杂浓度降低将导致禁带宽度（ ），本征流子浓度（ ）， 功函数（ ）。
装订A 增加 B 不变 C 减少 9．有效复合中心的能级接近（ ）能级。
A 禁带中心能级 B 施主或受主能级 C 费米能级 10．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
11．下列能起有效复合中心作用的物质是（ ）
A 硼（B） B 金（Au） C 磷（P） D 铝（Al） 12．半导体硅中的载流子复合主要依靠（ ）。
A 直接复合 B 间接复合 C 俄歇复合 13．Pn结耗尽层（如图所示），在p型区中的宽度为Xp，在n型中的宽度为Xn，假定掺杂的杂质浓度NA>ND，则下式正确的是（ ）
Ａ Xp>Xn Ｂ Xp 14．下列对钠离子有阻挡作用的钝化膜为（ ） A 二氧化硅 B 氮化硅 15．真空能级和半导体导带底的能值差称为（ ） A 功函数 B 亲和能 C 电离电势 16．平面扩散型双极晶体管中掺杂浓度最低的是（ ） A 发射区 B 基区 C 集电区 17． 栅电压为零，沟道不存在，加上一个正电压才能形成N沟道，该MOSFET为（ ） A P沟道增强型 B P沟道耗尽型 C N沟道增强型 D N沟道耗尽型 18．与PN结二极管相比，肖特基二极管的起始电压（ ），储存电荷效应很小，所以能在很高 的频率下工作。 A 较大 B 相当 C 较小 二、 判断题（共20分 每题１分） ）能够向半导体提供空穴而自身成为负电中心的杂质称为受主杂质。 ）最主要的半导体材料是硅，它属于第一代半导体材料。 ）半导体的导电率介于导体和绝缘体之间。 ）晶体中内层电子有效质量小于外层电子的有效质量。 ）半导体中载流子高温下发生的散射主要是电离杂质的散射。 ）强n型半导体的费米能级位置最高，强p型半导体的费米能级位置最低。 ）同一种材料，电子的迁移率大于空穴的迁移率。 （ ）金是硅中的深能级杂质，在硅中能形成双重能级（受主和施主能级），所以金是有效 的复合中心。 （ ）非平衡载流子的注入方式有电注入和光注入两种，ＰＮ结在外加正向偏压的作用下 发生的非平衡载流子的注入是电注入。 （ ）集成电路发展的趋势是小型化、高速、低成本和高可靠性。 （ ）PN结势垒区主要向杂质浓度高一侧扩展。 （ ）双极型晶体管中只有一种载流子（电子或空穴）传输电流。 （ ）pn结击穿是指对pn结施加的反向偏压增大到某一数值时，反向电流密度突然迅 速增大的现象。 （ ）隧道二极管是多子器件，并具有负阻特性。 （ ）制造MOS器件常常选用[110]晶向的硅单晶。 （ ）MIS结构的绝缘层中存在电荷时，会引起其C—V曲线向左沿电压轴平移VFB。 １７． （ ）二氧化硅中对器件稳定性影响最大的可动离子是钾离子。 １８． （ ）PN结中存在两种电容效应，即：势垒电容和扩散电容。 １９． （ ）pn结的击穿共有三种形式：雪崩击穿、隧道击穿、热击穿。其中热击穿是不可恢复的。 ２０． （ ）金属与半导体接触可形成肖特基接触和欧姆接触。 三、 名词解释 (共15分 每题5分) 1．雪崩击穿 随着PN外加反向电压不断增大，空间电荷区的电场不断增强，当超过某临界值时，载流子受电１．（２．（３．（４．（５．（６．（７．（８．９．１０．１１．１２．１３．１４．１５．１６．场加速获得很高的动能，与晶格点阵原子发生碰撞使之电离，产生新的电子—空穴对，再被电场加速，再产生更多的电子—空穴对，载流子数目在空间电荷区发生倍增，犹如雪崩一般，反向电流迅速增大，这种现象称之为雪崩击穿。 2．准费米能级 费米能级和统计分布函数都是指的热平衡状态，而当半导体的平衡态遭到破坏而存在非平衡载流子时，可以认为分就导带和价带中的电子来讲，它们各自处于平衡态，而导带和价带之间处于不平衡态，因而费米能级和统计分布函数对导带和价带各自仍然是适用的，可以分别引入导带费米能级和价带费米能级，它们都是局部的能级，称为“准费米能级”，分别用EFn、EFp表示。 3．扩散电容 PN结的空间电荷层外侧的扩散区中的电荷量随着外加电压变化而表现出来的电容效应称为扩散电容，电容量随外加电压而变化，所以是微分电容。 四、 问答题（30分） 1．请画出一定杂质浓度的硅样品的电阻率与温度关系曲线，并解释各段意义（12分） （图3分） AB段：温度很低，本征激发可忽略，载流子主要由杂质电离提供，它随温度升高而增加；散射主要由电离杂质决定， 迁移率也随温度升高而增大，所以，电阻率随温度升高而下降。（3分） BC段：温度继续升高，杂质已全部电离，本征激发还不十分显著，载流子基本上不随温度变化，晶格振动散射上升为主要矛盾，迁移率随温度升高而降低，所以，电阻率随温度升高而增大。（3分） C段：温度继续升高，本征激发很快增加，大量本征载流子的产生远远超过迁移率减小对电阻率的影响，这时，本征激发成为主要矛盾，杂质半导体的电阻率将随温度的升高而急剧地下降，表现出同本征半导体相似的特征。（3分） 2．简述MOSFET的特征（6分） （1） 双边对称性（源、漏可以互换） （2） 单极性 （3） 输入阻抗高 （4） 电压控制型 （5） 自隔离 （至少写出4点，每点1.5分） 3．画出平衡状态及标准偏置条件下的晶体管的能带图（以npn管为例），并分析其工作原理。（１ 2分） 平衡状态能带图 （2分） 标准偏压下能带图 （2分） 标准偏置条件：发射结正偏，集电结反偏。 （2分） 外加正向偏压下，势垒高度降低，发射极电子注入到基区，通过扩散运动向集电结方向移动，由于基区制得很薄，注入的电子几乎都到达集电结，由于集电结反偏，耗尽区的右端为电子运动的吸入口，大部分电子进入集电区，从而形成集电极电流，且直接受发射极—基极电压控制。 （4分） 为保证注入到基区的少数载流子尽可能多地扩散到集电结，要求基区宽度远远小于少数载流子的扩散长度。 （2分） 六、计算题（5分） 1．设电子浓度是线性分布，在3um内浓度差为1015 cm-3,Ｄn=10.8cm2/s,试计算电子扩散电流 密度。 （q=1.6×10 -19 C） 解： Jn= qDndndx= 1.6×10-19×10.8×(1015/3×10-4)= 5.76 (A /cm-2) 2分 1分 1分 1分 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容