2008年博士生入学半导体异质结物理试题.docVIP

PAGE  PAGE 2 2008年博士生入学“半导体异质结物理”试题（闭卷） 导师：王占国 举例说明什么是同质外延，什么是异质外延，什么是应变异质外延？画出理想的同质和异质PN结的能带示意图，比较其不同，其中异质PN结的N区为宽带隙半导体材料。 （20分） 下图中显示的是InP衬底上生长一层InAlAs外延层的样品的X射线双晶衍射(004)曲线。横坐标(2?)是衍射射线与入射射线的夹角，纵坐标是衍射射线强度。（晶格常数：InP－5.8688?，InAs－6.0584?，AlAs－5.6612?；(004)衍射公式：2?d?sin(?)=4? ） （20分） (1)请说明两个主峰的来源（分别对应于哪一层）； (2)根据两个主峰的峰位数据和有关晶格常数的数值，计算InAlAs层中In、Al的相对组分含量； (3)试分析众多小峰的来源，由此能得到样品的哪些结构信息及相应的数值？ ? 考虑???导体导带底附近的电子在Z方向上的运动受到宽度为a的无限深势阱的限制，而在XY平面内可以自由运动， (1) 试分析电子本征能量分布的特点；(2) 求出电子的状态密度g(E)，并用图形表示出来；(3) 当电子在X、Y和Z方向上的运动都受到限制时，它的本征能量和状态密度发生什么改变？（20分） 什么是半导体中的过剩载流子，它们是如何产生的？在外场撤消后，在半导体异质结中过剩载流子可能通过哪几种复合机制恢复到平衡状态？可以通过哪些实验手段可以研究过剩载流子的特性？任举一个例子说明。（20分） 下述二题任选一题（20分） 简述宽带隙半导体材料氮化镓（GaN）和AlGaN/GaN异质结的物理特性及其可能的器件应用。 半导体超晶格和多量子阱结构的差别是什么？超晶格的子带宽度与势垒厚度有关系吗，为什么？半导体超晶格和多量子阱结构各有哪些主要的器件应用？