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2025年半导体物理题库及答案
一、单项选择题(每题2分,共10题)
1.本征半导体中,电子浓度()空穴浓度。
A.大于B.小于C.等于
2.杂质半导体中,多子的浓度主要取决于()。
A.温度B.杂质浓度C.光照
3.以下哪种材料是常见的半导体()。
A.铜B.硅C.铁
4.半导体的电导率随温度升高()。
A.增大B.减小C.不变
5.施主杂质电离后,在晶格中留下()。
A.空穴B.带正电的离子C.带负电的离子
6.费米能级的位置反映了()。
A.电子的能量B.电子占据量子态的几率C.空穴的能量
7.当PN结正向偏置时,空间电荷区()。
A.变宽B.变窄C.不变
8.本征激发产生的电子-空穴对,数量随温度升高()。
A.增多B.减少C.不变
9.半导体中电子的有效质量与自由电子质量相比()。
A.一定大B.一定小C.可大可小
10.扩散电流的方向取决于()。
A.电场B.载流子浓度梯度C.温度
答案:1.C2.B3.B4.A5.B6.B7.B8.A9.C10.B
二、多项选择题(每题2分,共10题)
1.以下属于半导体特性的有()。
A.热敏性B.光敏性C.掺杂特性
2.形成PN结的方式有()。
A.合金法B.扩散法C.离子注入法
3.半导体中的散射机制有()。
A.晶格散射B.杂质散射C.位错散射
4.以下可用于描述半导体中载流子运动的有()。
A.漂移运动B.扩散运动C.热运动
5.影响半导体电导率的因素有()。
A.载流子浓度B.载流子迁移率C.温度
6.费米分布函数的特点包括()。
A.是能量的函数B.取值在0到1之间C.与温度有关
7.本征半导体的特点有()。
A.纯净无杂质B.电子和空穴成对出现C.电导率较低
8.杂质半导体分为()。
A.N型半导体B.P型半导体C.本征半导体
9.PN结的特性包括()。
A.单向导电性B.电容特性C.击穿特性
10.半导体器件有()。
A.二极管B.三极管C.集成电路
答案:1.ABC2.ABC3.ABC4.ABC5.ABC6.ABC7.ABC8.AB9.ABC10.ABC
三、判断题(每题2分,共10题)
1.半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。()
2.本征半导体中没有载流子。()
3.杂质半导体中,少子浓度与温度无关。()
4.费米能级是电子占据几率为0.5的能级。()
5.PN结正向偏置时,电流较大。()
6.半导体中电子的迁移率一定大于空穴迁移率。()
7.晶格散射随温度升高而增强。()
8.扩散电流的大小与载流子浓度无关。()
9.掺杂可以显著改变半导体的导电性能。()
10.本征半导体的电导率不随温度变化。()
答案:1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.√10.×
四、简答题(每题5分,共4题)
1.简述本征半导体的导电原理。
答案:本征半导体中,由于热激发,价带电子获得足够能量跃迁至导带,形成自由电子,同时在价带留下空穴。自由电子和空穴在外电场作用下定向移动,形成电流,参与导电。
2.说明PN结单向导电性的原理。
答案:正向偏置时,外电场与内电场方向相反,空间电荷区变窄,多数载流子扩散运动增强,形成较大正向电流;反向偏置时,外电场与内电场同向,空间电荷区变宽,多数载流子扩散受阻,只有少数载流子形成微小反向电流。
3.简述影响半导体载流子迁移率的因素。
答案:主要因素有散射机制。晶格散射随温度升高增强,使迁移率降低;杂质散射在杂质浓度高时显著,也降低迁移率。此外,材料性质等也会影响迁移率。
4.简述费米能级在半导体中的意义。
答案:费米能级反映电子在不同能量量子态上的占据几率。在一定温度下,它是电子占据几率为0.5的能级位置,其位置变化可反映半导体的掺杂类型、载流子浓度等情况。
五、讨论题(每题5分,共4题)
1.讨论半导体掺杂对其性能的重要影响及应用。
答案:掺杂改变半导体载流子浓度和导电类型。N型掺杂增加电子浓度,P型掺杂增加空穴浓度。利用此特性制造二极管、三极管等器件,实现
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