《半导体物学》期末考试试卷(A卷)-往届.docVIP

2010–2011学年第一学期期末考试试卷（A卷） 开课学院：物电学院 课程名称：半导体物理学 考试形式：闭卷，所需时间：120分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线； 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线； 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。 填空题（共30分，每空1分） 1、半导体中有 电子 和 空穴 两种载流子，而金属中只有 电子 一种载流子。 2、杂质原子进入材料体内有很多情况，常见的有两种，它们是 替代式 杂质和间隙式 杂质。 3、根据量子统计理论，服从泡利不相容原理的电子遵从费米统计率，对于能量为E的一个量子态，被一个电子占据的概率为，表达式为 ，称为电子的费米分布函数，它是描写 在热平衡状态下，电子在允许的量子态上如何分布 的一个统计分布函数。当时，费米分布函数转化为，表达式为 ，称为电子的玻尔兹曼分布函数。在时，量子态被电子占据的概率很小，这正是玻尔兹曼分布函数适用的范围。费米统计率与玻尔兹曼统计率的主要差别在于 前者受泡利不相容原理的限制 ，而在的条件下，该原理失去作用，因而两种统计的结果变成一样了。 4、在一定温度下，当没有光照时，一块n型半导体中， 电子 为多数载流子， 空穴 是少数载流子，电子和空穴的浓度分别为和，则和的关系为 大于 ，当用（该半导体禁带宽度）的光照射该半导体时，光子就能把价带电子激发到导带上去，此时会产生 电子空穴对 ，使导带比平衡时多出一部分电子，价带比平衡时多出一部分空穴，和的关系为 ，这时把非平衡电子称为非平衡 多数 载流子，而把非平衡空穴称为非平衡 少数 载流子。在一般小注入情况下，在半导体材料中，非平衡 多数 载流子带来的影响可忽略，原因是 注入的非平衡多数载流子浓度比平衡时的多数载流子浓度小得多 ，而非平衡 少数 载流子却往往起着重要作用，原因是 注入的非平衡少数载流子浓度比平衡时的少数载流子浓度大得多 。 5、非平衡载流子的复合，就复合的微观机构讲，大致可分为两种，直接复合和间接复合，直接复合是指 电子在导带和价带之间的直接跃迁，引起电子和空穴的直接复合 ，间接复合是指 电子和空穴通过禁带的能级（复合中心）进行复合 。载流子在复合时，一定要释放出多余的能量，放出能量的方法有三种，分别为 、 、 发射光子 发射声子 将能量给予其它载流子，增加它们的动能 。 6、在外加电场和光照作用下，使均匀掺杂的半导体中存在平衡载流子和非平衡载流子，由于 半导体表面非平衡载流子浓度比内部高 ，从而非平衡载流子在半导体中作 运动，从而形成 电流，另外，由于外加电场的作用，半导体中的所有载流子会作 运动，从而形成 电流。 选择题（共10分，每题2分） 1、本征半导体是指 的半导体。 A、不含杂质和缺陷 B、电子密度与空穴密度相等 C、电阻率最高 D、电子密度与本征载流子密度相等 2、在Si材料中掺入P，则引入的杂质能级 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 3、以下说法不正确的是 A、价带电子激发成为导带电子的过程，称为本征激发。