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(新)半导体公司笔试题(答案)

选择题

1.以下哪种半导体材料在现代集成电路制造中应用最为广泛？

A.锗（Ge）

B.硅（Si）

C.砷化镓（GaAs）

D.碳化硅（SiC）

答案：B

解析：硅（Si）在现代集成电路制造中应用最为广泛。原因在于硅具有丰富的资源，成本相对较低；其氧化物二氧化硅性能稳定，可作为良好的绝缘层，方便进行器件的制造和隔离；同时硅的工艺技术成熟，有完善的产业链。锗（Ge）早期也有应用，但由于其热稳定性等方面不如硅，逐渐被硅取代。砷化镓（GaAs）具有高电子迁移率等优点，常用于高频、高速领域，但成本较高，工艺不如硅成熟。碳化硅（SiC）主要用于高压、高温、高频等特殊应用场景，并非像硅那样广泛应用于普通集成电路制造。

2.在半导体PN结中，当加正向偏置电压时，以下哪种说法正确？

A.耗尽层变宽，电流难以通过

B.耗尽层变窄，电流容易通过

C.耗尽层宽度不变，电流不变

D.耗尽层先变宽后变窄，电流先小后大

答案：B

解析：当PN结加正向偏置电压时，即P区接正电压，N区接负电压。此时外电场方向与内建电场方向相反，削弱了内建电场，使得多子的扩散运动增强，少子的漂移运动减弱。耗尽层中的载流子增多，耗尽层变窄。由于多子的扩散形成了较大的正向电流，所以电流容易通过。而选项A中耗尽层变宽是加反向偏置电压的情况；选项C中耗尽层宽度会随偏置电压变化，电流也会变化；选项D不符合正向偏置的实际情况。

3.以下哪种光刻技术可以实现更高的分辨率？

A.紫外光刻（UV）

B.深紫外光刻（DUV）

C.极紫外光刻（EUV）

D.电子束光刻（EBL）

答案：C

解析：极紫外光刻（EUV）可以实现更高的分辨率。光刻技术的分辨率与光源的波长有关，波长越短，分辨率越高。紫外光刻（UV）的光源波长较长，分辨率相对较低。深紫外光刻（DUV）的波长比UV短，能实现较高的分辨率，但仍不如极紫外光刻（EUV）。EUV使用的是波长为13.5nm的极紫外光，能够满足当前先进集成电路制造对更小尺寸特征的要求。电子束光刻（EBL）虽然理论上可以实现极高的分辨率，但它是一种串行写入技术，速度慢，主要用于掩膜制造和小批量、高分辨率的研发制造，不适合大规模生产。

4.对于MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），当栅极电压大于阈值电压时，会在半导体表面形成：

A.耗尽层

B.反型层

C.积累层

D.中性层

答案：B

解析：当MOSFET的栅极电压大于阈值电压时，在半导体表面会形成反型层。在MOSFET结构中，栅极加正电压时，会吸引半导体中的少数载流子到表面。对于P型半导体衬底，会吸引电子到表面，使得表面的导电类型从P型转变为N型，形成反型层，从而形成导电沟道。耗尽层是在栅极电压较小时，半导体表面的多数载流子被排斥而形成的。积累层是在栅极加与衬底多数载流子同极性电压时，多数载流子在表面积累形成的。中性层是半导体内部未受电场影响的区域。

5.半导体器件的可靠性问题中，以下哪种现象是由于热应力引起的？

A.电迁移

B.热载流子注入

C.应力迁移

D.闩锁效应

答案：C

解析：应力迁移是由于热应力引起的。在半导体器件工作过程中，不同材料的热膨胀系数不同，当温度变化时，会产生热应力。这种热应力会导致金属互连线上的原子发生迁移，从而可能引起互连线路的开路或短路等问题。电迁移是由于电流中的电子对金属原子的动量传递，使金属原子发生迁移。热载流子注入是指高能载流子注入到氧化层中，影响器件的性能。闩锁效应是由于CMOS电路中寄生的PNPN结构在一定条件下形成低阻导电通道，导致电路失效。

填空题

1.半导体的导电性能介于______和______之间。

答案：导体；绝缘体

解析：导体具有良好的导电性能，其内部存在大量的自由电子，能够很容易地传导电流。绝缘体的导电性能很差，几乎不导电，其内部的电子被束缚在原子周围，很难形成自由移动的载流子。而半导体的导电性能则处于导体和绝缘体之间，其导电能力会受到温度、光照、掺杂等因素的影响。在一定条件下，半导体可以表现出较好的导电性能；而在其他条件下，其导电性能又会变差。

2.本征半导体中，电子浓度______空穴浓度；N型半导体中，电子浓度______空穴浓度。（填“大于”“小于”或“等于”）

答案：等于；大于

解析：本征半导体是纯净的、没有杂质的半导体。在本征半导体中，通过热激发等方式产生的电子空穴对是成对出现的，所以电子浓度等于空穴浓度。N型半导体是在本征半导体中掺入了五价杂质，五价杂质的原子会提供一个多余的电子，使得电子成为多数载流子，空穴成为少数载流子，因此电子浓度大于空穴浓度。

3.光刻工艺中，光刻胶分为______光刻胶和______光刻胶，前者在曝光后溶解度______，