半导体器件物理复习纲领.docx资源-CSDN文库

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第一章

1 试画出金属及半导体相对真空能级的能带图，并标出有关电势符号加以说明？

2 当金属－半导体紧密接触以后，如何建立统一的费米能级E ？

说明Ф ＝Φ －Χ 的物理意义是什么？

3 说明公式 qΦ ＝qΧ ＋q（E －E ）的物理意义？

4 什么是“肖特基势垒”？写出其表达式？它是对什么区域电子而言？

5 金属－半导体结的正偏如何？

6 金属－半导体结的反偏特性如何？

7 肖特基势垒 qΦ 是金半结什么偏置下建立的？

8 金半的 1/c ～(V +Φ )曲线是什么原理制作？

9 金半 1/c ～V 曲线有何应用？

10 什么是界面态？

11 表面态对 E <E 及 E >E 时对金半自建场有何影响？

12 试简述金半 I－V 的电流输运理论？

13 从热电子发射出发说明 dn=N(c)·f(E)·dE 的物理意义？

14 试简述热电子发射理论求得的电流方程式I =ART exp(-ｑΦ /KT)是如何建立的？

15 有金属－真空系统推倒的电流公式可用于M－S 结吗？

16 写出金半的正偏、反偏及总的电流表达式？

17 如何从 S－M 结上的 I－V 特性曲线求 I 及Φ ?

18 什么是镜像力？它对电势有何影响？

19 在 M－S 结中镜像力对金属的势垒有何影响？

20 在 M－S 结的反偏时，其实际值与理论值差异是如何形成的？写出修正式？

21 试画出 MIS 结的能带图，并说明 MIS 对半导体势垒的影响？

22MIS 二极管的传导电流何种特性？写出其电流表达式？

23MIS 的氧化层对载流子有何影响？

24 什么是 SBD 二极管？有何特点？举例 IC 及高频方面的应用？

25 什么是欧姆接触（非整流的 MS 结）？

26 画出 N 型半导体或 P 型半导体形成欧姆接触能带图，并作说明。

27 为什么说实际欧姆接触仅是一种近似？电流机制是什么？

28 获得良好的欧姆接触的工艺措施是什么？

29SBD 二极管“周边效应”有何影响？

30SBD 二极管的改进结构如何？

31 什么是异质结？

第二章

1 什么是 PN 结？什么是平衡 PN 结？

2 画出平衡 PN 结的能带图，并说明 PN 结平衡的标志是什么？

3 平衡结的空间电荷区是如何建立的，作图说明。

4 作图说明 PN 结空间电荷区中的电荷分布情况。

5 泊松方程是描述什么情况？

6PN 结 P 型中性区和 N 型中性区中的电势表达式如何？

7 试推导平衡 PN 结的自建电势ψ 表达式。

8 什么叫单边突变结？什么样的结可作单边突变结近似？

9 何为“耗尽近似”？写出“耗尽近似”下的PN 结中性区的泊松方程。

1 / 12

10 试证明单边突变结的势垒区最大电场式。

11 试证明单边结势垒区的电子电势能表达式。

12 是非平衡结？

13 线性缓变结有和特点？写出电荷分布式及电势表达式。

14 试作图说明外加电压对费米能级的影响。

15 非平衡 PN 结中准费米能级分裂说明什么问题？

16PN 结正偏于反偏对势垒区电场有何影响？

17 试写出平衡结边界上少子浓度表达式。

18 证明非平衡结正偏小注入条件下少子浓度表达式。

19 画出正偏 PN 结少子注入分布图象并作说明。

什么是正偏（小注入）的扩散近似？

21 试从“扩散近似”推导正偏时，空穴和电子的扩散方程。

22 试从空穴（少子）的扩散方程推导正偏下的空穴电流式。

23 推导电流公式时采用了哪些假设条件？

24PN 结的电流是如何满足电流的连续性原理的？

25PN 结的电流中少子电流于多子电流是如何转换的？

26 试画出 PN 电流的分布图象（包括少子与多子的电流）？

27 试画出 PN 结的 I—V 曲线，并从电流式进行说明？

28 在正偏 PN 结中，可出现 PN>n 有何影响？

29 势垒区的复合最大速率在什么情况下产生？

30 试推出 PN 势垒区复合电流式：I =I e

v/2Vt

rec

31 试从 PN 结正偏电压大小(即电流水平高低)分析 I—V 曲线.

32 在反偏 PN 结中,可出现

PN n

33 重掺杂的 PN 结 PN 结能带有何影响?

34 隧道结的高掺杂区的杂质浓度在什么水平?

35 试说明隧道二极管的 I—V 曲线特征是什么?

36 图为隧道二极管 I—V 曲线,试分别说明图中

A----G 各点原因是什么?(画能带图)

37 隧道管中负阻现象产生原因?

38 写出电流式,说明式中各项原因?

39PN 势垒电容的含义是什么?

40 写出势垒电容 C 与 N 及 V 关系的表达式？

41 试推导 N

(W ) ~ dv / d(1/ c

)

关系式

曲线求杂质分布？

关系求势垒宽度 W？

~ V

~ C

42 如何利用

43 如何利用

~ x

44 如何利用

曲线求 C

45 变容二极管有何特征？

46 什么是 PN 结击穿？PN 结击穿时均发生烧毁吗？

2 / 12

47 试说明 PN 结的“齐纳击穿”机理？

48 什么是 PN 结的血崩击穿？

49 反偏 PN 结中载流子“倍增效因”是什么意思？

50“电离率”如何定义？

51“雪崩击穿”与“齐纳击穿”有何区别？

I  I



52 试推导 I

。

 

1

x dx





53 写出 PN 结的雪崩击穿和掺杂浓度或杂质梯度的关系式，并说明改善的措施是什么？

54PN 结的结面形状影响雪崩击穿 V 吗？为什么？

55 什么是穿通电压？

第三章

1 半导体的光吸收有几种类型？与光电器件有关的吸收属什么类型？

2 什么是“本征吸收”，作图说明？

3 什么是“直接跃迁”与“间接跃迁”？作图说明？

4 吸收的光子能量如何确定？为什么说本征吸收是一种“连续吸收谱”？

5 本征吸收的α ～λ 谱有何特征？

6 什么是光通量？光吸收与光通量有何关系？

7 试写出 x＝x‘，x＝0，x＝d 三个位置光吸收式？并说明其物理意义？

8 简述光生伏特效应的过程？

9 光电池的开路电压是怎样产生的？

10 试画出光生伏特效应过程的能带图？

11 光照能使 PN 结的平衡 E 发生变化吗？为什么？

12 试说明光伏效应的光电流及结电流？

13 在恒定光照下，二极管（PN 结）电流表达式如何？

14 在太阳电池材料均匀吸收情况下光电流式如何（证明）？

15 试推导太阳电池的开路电压表达式。

16 太阳电池的输出功率与衬底浓度有关吗？有何关系？

17 从太阳电池的 IV 曲线说明“短路电流”、“开路电压”，最大输出功率矩形对应的 I 和

V ？

18 太阳电池的光子吸收效率与什么有关？

19 写出光生少子的连续性方程式？

20 影响光子吸收效率的因素有那些？

21 太阳电池串联电阻影响如何改进？

22 太阳电池一般为什么采用 Si 式 GaAs？

23 表面反射比与抗反射层设计如何？

24MIS 电池有何特点？其电流机制如何？

25 什么是电致发光？并说明 PN 结电致发光的过程？（用能带图）

26 写出电流注入效应表达式，并说明各项含义？

27 为什么在电流注入效率式中，分子仅为I ？

28 为什么对电致发光有主要贡献的是电子扩散电流？

29 电注入少子的复合途径有那些？写出其复合速率式？

30 试用能带图表示复合途径，并说明那些有辐射作用？

31 什么是辐射效率？写出其表达式？

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