半导体物理学试题库完整

一．填空题

1． 能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢的_________.引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的_________的作用。（二阶导数.内部势场）

2． 半导体导带中的电子浓度取决于导带的_________（即量子态按能量如何分布）和 _________（即电子在不同能量的量子态上如何分布）。（状态密度.费米分布函数）

3． 两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带________电.达到热平衡后两者的费米能级________。（正.相等）

4． 半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央.其导带极小值位于________方向上距布里渊区边界约0.85倍处.因此属于_________半导体。（[100]. 间接带隙）

5． 间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为_________；形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为________。（弗仑克耳缺陷.肖特基缺陷）

6． 在一定温度下.与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为_________.高于费米能级2kT能级处的占据概率为_________。（1/2.1/1+exp(2)）

7． 从能带角度来看.锗、硅属于_________半导体.而砷化稼属于_________半导体.后者有利于光子的吸收和发射。（间接带隙.直接带隙）

8． 通常把服从_________的电子系统称为非简并性系统.服从_________的电子系统称为简并性系统。（玻尔兹曼分布.费米分布）

9. 对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与_________有关.而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于_________的大小。（温度.禁带宽度）

10. 半导体的晶格结构式多种多样的.常见的Ge和Si材料.其原子均通过共价键四面体相互结合.属于________结构；与Ge和Si晶格结构类似.两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成_________和纤锌矿等两种晶格结构。（金刚石.闪锌矿）

11. 如果电子从价带顶跃迁到导带底时波矢k不发生变化.则具有这种能带结构的半导体称为_________禁带半导体.否则称为_________禁带半导体。（直接.间接）

12. 半导体载流子在输运过程中.会受到各种散射机构的散射.主要散射机构有_________、 _________ 、中性杂质散射、位错散射、载流子间的散射和等价能谷间散射。（电离杂质的散射.晶格振动的散射）

13. 半导体中的载流子复合可以有很多途径.主要有两大类：_________的直接复合和通过禁带内的_________进行复合。（电子和空穴.复合中心）

14. 反向偏置pn结.当电压升高到某值时.反向电流急剧增加.这种现象称为pn结击穿.主要的击穿机理有两种：_________击穿和_________击穿。（ 雪崩.隧道）

15. _________杂质可显著改变载流子浓度； _________杂质可显著改变非平衡载流子的寿命.是有效的复合中心。（浅能级.深能级）

二．选择题

1．本征半导体是指（ A ）的半导体。 A． 不含杂质和缺陷 B． 电阻率最高

C．电子密度和空穴密度相等 D． 电子密度与本征载流子密度相等

2. 如果一半导体的导带中发现电子的几率为零.那么该半导体必定（ D ）。 A. 不含施主杂质 B. 不含受主杂质 C. 不含任何杂质 D. 处于绝对零度

3. 有效复合中心的能级必靠近( A )。

A. 禁带中部 B. 导带 C. 价带 D. 费米能级

4．对于只含一种杂质的非简并n型半导体.费米能级EF随温度上升而（ D ）。 A. 单调上升 B. 单调下降

C. 经过一个极小值趋近Ei D. 经过一个极大值趋近Ei

5. 当一种n型半导体的少子寿命由直接辐射复合决定时.其小注入下的少子寿命正比于（ A ）。

A. 1/n0 B. 1/△n C. 1/p0 D. 1/△p

6. 在Si材料中掺入P.则引入的杂质能级（ B ）

A. 在禁带中线处 B. 靠近导带底 C. 靠近价带顶 D. 以上都不是

7．公式??q?/m中的τ是半导体载流子的（ C ）。

A. 迁移时间 B. 寿命 C. 平均自由时间 D. 扩散时间

8. 对于一定的n型半导体材料.温度一定时.减少掺杂浓度.将导致（ D ）靠近Ei。 A. Ec B. Ev C. Eg D. EF

9. 在晶体硅中掺入元素（ B ）杂质后.能形成N型半导体。 A. 锗 B. 磷 C. 硼 D. 锡

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10. 对大注入条件下.在一定的温度下.非平衡载流子的寿命与（ D ）。 A．平衡载流子浓度成正比 B．非平衡载流子浓度成正比 C．平衡载流子浓度成反比 D．非平衡载流子浓度成反比

11. 重空穴是指（ C ）

A. 质量较大的原子组成的半导体中的空穴 B. 价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴 C. 价带顶附近曲率较小的等能面上的空穴 D. 自旋－轨道耦合分裂出来的能带上的空穴

12. 电子在导带能级中分布的概率表达式是（ C ）。 A. exp(?ED?EcE?EDE?EFE?Ec) B. exp(?c) C. exp(?c) D. exp(?F) k0Tk0Tk0Tk0T13. 如在半导体中以长声学波为主要散射机构是.电子的迁移率?n与温度的（ B ）。

3次方成反比 23C. 平方成反比 D. 次方成正比

2A. 平方成正比 B.

14. 把磷化镓在氮气氛中退火.会有氮取代部分的磷.这会在磷化镓中出现（ D ）。 A. 改变禁带宽度 B. 产生复合中心 C. 产生空穴陷阱 D. 产生等电子陷阱

15. 一般半导体器件使用温度不能超过一定的温度.这是因为载流子浓度主要来源于_________.而将_________忽略不计。（ A ）

A. 杂质电离.本征激发 B. 本征激发.杂质电离 C. 施主电离.本征激发 D. 本征激发.受主电离

16. .一块半导体寿命τ=15μs.光照在材料中会产生非平衡载流子.光照突然停止30μs后.其中非平衡载流子将衰减到原来的（ C ）。 A. 1/4 B. 1/e C. 1/e D. 1/2

17. 半导体中由于浓度差引起的载流子的运动为（ B ）。

A. 漂移运动 B. 扩散运动 C. 热运动 D. 共有化运动

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18. 硅导带结构为（ D ）。

A. 位于第一布里渊区内沿<100>方向的6个球形等能面 B. 一半位于第一布里渊区内沿<111>方向的6个球形等能面 C. 一半位于第一布里渊区内沿<111>方向的8个椭球等能面 D. 位于第一布里渊区内沿<100>方向的6个椭球等能面

19. 杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中.当温度升高时.电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是（ B ）。

A.变大.变小 B.变小.变大 C.变小.变小 D.变大.变大

20. 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 ）。 A. 比半导体的大 B. 比半导体的小 C. 与半导体的相等 D. 不确定

21. 一般半导体它的价带顶位于_________.而导带底位于_________。 （ D ） A. 波矢k=0或附近.波矢k≠0 B. 波矢k≠0.波矢k=0或附近 C. 波矢k=0.波矢k≠0 D. 波矢k=0或附近.波矢k≠0 或k=0

22. 锗的晶格结构和能带结构分别是（ C ）。 A. 金刚石型和直接禁带型 B. 闪锌矿型和直接禁带型 C. 金刚石型和间接禁带型 D. 闪锌矿型和间接禁带型

23. 如果杂质既有施主的作用又有受主的作用.则这种杂质称为（ D ）。 A. 施主 B. 复合中心 C. 陷阱 D. 两性杂质

24. 杂质对于半导体导电性能有很大影响.下面哪两种杂质分别掺杂在硅中能显著地提高硅的导电性能 （ C ）。 A. 硼或铁 B. 铁或铜

C. 硼或磷 D. 金或银