(NEW)北京大学半导体物理历年考研真题汇编.pdf

目　录 2007年北京大学半导体物理考研真题 2008年北京大学半导体物理考研真题 2009年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2010年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2011年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2012年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2013年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2014年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2015年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2007年北京大学半导体物理考研真题 2008年北京大学半导体物理考研真题 一、名词解释 （30分，每题5分） 1．共价键 2 ．有效质量 3 ．过剩载流子 4 ．迁移率 5．PN结自建势 6 ．间接禁带半导体 二、简答题 （30分，每题15分） （1）载流子产生和复合与过剩载流子的产生和复合有何不同？简述过 剩载流子的复合与载流子产生和复合间的关系。 （2 ）假设N型 的掺杂浓度为 ，写出该半导体的电中性条件表达式。 在热平衡和完全电离条件下，分别写出电子和空穴浓度的表达式。 三、 （30分）已知N型半导体和P型半导体均为非简并半导体，其掺杂 浓度分别是 和 。 （1）在完全电离条件下，写出平衡PN结的自建势表达式； （2 ）在突变结耗尽近似条件下，推导出PN结耗尽电容的C-V关系； （3 ）在正向偏置和稳定小注入条件下，求出电子浓度 （n ）和空穴浓度 （p ）乘机np 的表达式。 四、 （30分）金属M 的功函数为 ， 的禁带宽度为 ，亲和势为 ， 功函数为 ，其中 ， 。 （1）画出理想的金属/半导体 （M/S）接触的平衡能带图 （要求标出各 物理量的位置和相互关系）； （2 ）指出该M/S接触多数载流子的类型并画出其电流- 电压关系 （I-V特 性）； （3 ）如果在M/S界面 禁带距价带顶 处存在无穷大界面态，画出该 情形下M/S结构的平衡能带图及其I-V特性曲线。 五、 （30分）设Nmos （p- 衬底）结构的栅氧化层厚度为 ，氧化层的 介电常数为 ，金属栅和半导体功函数相同，即 ， 的费米势 其中 和 分别为 的费米能级和本征费米能级。 （1）画出该MOS结构的C-V 曲线； （2 ）假设在 与氧化层界面存在呈均匀分布分界面态 （态密度为 ），其中在本征费米能级以上为类受主界面态， 以下为类施主界面 态，给出平带电压 的表达式，示意画出平带时的能带图； （3 ）如果 在与氧化层界面存在均匀分布分界面态的同时，在氧化层 中距 界面 处存在负的固定电荷 ，给出平带电压 的表达式，并 示意画出高频C-V 曲线，并与理想情形的C-V 曲线比较。 2009年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 2010年北京大学半导体物理考研真题 （回忆版） 说明：以下试题均来自网络的回忆版，仅供借鉴参考！ 一、名词解释 1．有效质量近似 2 ．E-K关系 3 ．迁移率 4 ．过剩载流子 5．简并半导体 6 ．异质结 二、有一非均匀掺杂的N型半导体，其掺杂浓度随距表面的深度满足关 系式为：N(x) ＝N0x/L ，其中L为半导体的厚度。试画出该半导体在平衡 状态下的能带图，并求该半导体的形成的自建势。 三、金属和p型半导体构成的M/S结构，金属和P型半导体的功能函数分 别为 ， ，且满足 。 （1）试画出在平衡状态下的能带图； （2 ）假如在金属和半导体接触的界面处存在很高的界面密度，它使得 半导体一侧肖特基势垒高度被钉扎在 值，试画出平衡状态下的能带 图； （3 ）在耗尽层近似的条件下，试求解在第 （2 ）问中的肖特基势垒的厚 度W 。 四、一半导体存在两种掺杂杂质，施主杂质浓度和受主杂质浓度分别为 ND ，NA ，并且ND ＞NA ，试求出在低温下和本征情形下费米能级在禁 带中的位置和随温度变化的趋势。 五、有一突变型PN结，结两边掺杂浓度为N0 。 （1）在耗尽近似下，试求出在反向偏置电压VR下PN结势垒电容； （2 ）在正向电压V下求出PN结边界处的载流子浓度； （3 ）如果在PN结势垒区中存在很高的复合中心，试问在正向电压下会 对正向偏置电流有什么影响。 六、金属和p型半导