半导体物理期中试题解答
本资源是微电子与固体电子学院的期中试题解答,涵盖半导体物理的多个方面,包括半导体的基本概念、霍尔效应、掺杂半导体、能带结构、载流子迁移率、半导体器件等。
一、填空题
1. 纯净半导体的霍尔系数小于0,若一种半导体材料的霍尔系数等于0,则该材料的极性是P型。霍尔效应是半导体中一种重要的现象,霍尔系数是衡量半导体的电导率和磁感应率的重要参数。
2. 电子在各能量状态上的分布服从费米分布的半导体称为简并半导体,可以采用玻尔兹曼分布近似描述的半导体称为非简并半导体。费米分布是描述半导体中电子分布的重要函数,玻尔兹曼分布是另一种常用的分布函数。
3. 室温下本征Si的掺入杂质P后,费米能级向导带/Ec移动,若进一步升高温度,费米能级向Ei/本征费米能级/禁带中心能级/价带移动。费米能级是半导体中一个重要的能级,描述了半导体中的电子能级分布。
4. 半导体回旋共振实验用来测量载流子的有效质量。半导体回旋共振实验是半导体中测量载流子有效质量的一种重要方法。
5. 重掺杂通常会使半导体的禁带宽度变窄。掺杂是半导体中的一种重要工艺,通过掺杂可以改变半导体的性能。
6. 金掺入半导体Si中是一种深能级杂质。金是半导体中的一种常用的杂质,掺杂金可以改变半导体的性能。
7. 电子在晶体中的共有化运动指的是电子在晶体各元胞对应点出现的几率相同的几率相同。电子在晶体中的共有化运动是半导体中的一种重要现象。
8. 硅的晶体结构和能带结构分别是金刚石型和间接带隙型。硅是半导体中的一种常用的材料,其晶体结构和能带结构是半导体物理中的一些重要概念。
二、选择题
1. 在常温下,将浓度为1014/cm3的As掺入Si半导体中,该半导体中起主要散射作用的是C。As是半导体中的一种常用的杂质,掺杂As可以改变半导体的性能。
2. 下列哪个参数不能由霍尔效应实验确定的是C。霍尔效应实验是半导体中的一种重要实验方法,可以测量半导体的电导率和磁感应率。
3. 重空穴指的是D。重空穴是半导体中的一种重要概念,描述了半导体中的空穴分布。
4. 半导体中载流子迁移率的大小主要决定于B。载流子迁移率是半导体中的一种重要参数,描述了半导体中的载流子运动。
5. 若某材料电阻率随温度升高而单调下降,该材料是A。本征半导体是半导体中的一种重要类型,电阻率随温度升高而单调下降是本征半导体的一种典型特征。
六、简述N型半导体载流子浓度、费米能级随温度变化的规律
N型半导体载流子浓度随温度升高而增加,费米能级随温度升高而下降。这是半导体物理中的一些重要规律,描述了半导体中的载流子运动和费米能级变化。
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