半导体物理复习要点答案 下载本文

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一、填充题

1. 两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带 正 电达到热平衡后两者的费米能级 相等 。

2. 半导体硅的价带极大值位于k空间第一布里渊区的中央,其导带极小值位于

【100】 方向上距布里渊区边界约0.85倍处,因此属于 间接带隙 半导体。

3. 晶体中缺陷一般可分为三类:点缺陷,如 空位 间隙原子 ;

线缺陷,如 位错 ;面缺陷,如层错和晶粒间界。 4. 间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为 弗仓克耳缺陷 ;形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为 肖特基缺陷 。

5. 浅能级 杂质可显著改变载流子浓度; 深能级 杂质可显著改变非平衡载流子的寿命,是有效的复合中心。

6. 硅在砷化镓中既能取代镓而表现为 施主能级 ,又能取代砷而表现为 受主能级 ,这种性质称为杂质的双性行为。

7.对于ZnO半导体,在真空中进行脱氧处理, 可产生 氧空位 , 从而可获得 n型 ZnO半导体材料。

8.在一定温度下,与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为 1/2 ,高于费米能级2kT能级处的占据概率为 1/1+exp(2) 。

9.本征半导体的电阻率随温度增加而 单调下降 ,杂质半导体的电阻率随温度增加,先下降然后 上升至最高点 ,再单调下降。

10.n型半导体的费米能级在极低温(0K)时位于导带底和施主能级之间 中央 处,随温度升高,费米能级先上升至一极值,然后下降至 本征费米能级 。

11. 硅的导带极小值位于k空间布里渊区的 【100】

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方向。

12. 受主杂质的能级一般位于 价带顶附近 。

13. 有效质量的意义在于它概括了半导体 内部势场 的作用。

14. 间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为 弗仓克耳缺陷 。

15. 除了掺杂, 引入缺陷 也可改变半导体的 导电类型。

16. 回旋共振 是测量半导体内载流子有效质量的重要技术手段。 17. PN结电容可分为 势垒电容 和扩散电

容两种。

18. PN结击穿的主要机制有 雪崩击穿 、隧道击穿和

热击穿。

19. PN结的空间电荷区变窄,是由于PN结加的是 正向电压

电压。

20.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢k的 二阶导

数 ,引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的 内部势场 的作用。

21. 从能带角度来看,锗、硅属于 间接带隙 半导体,而砷化稼属于 直接带隙 半导体,后者有利于光子的吸收和发射。

22.除了 掺杂 这一手段, 通过引入 引入缺陷 也

可在半导体禁带中引入能级,从而改变半导体的导电类型。

23. 半导体硅导带底附近的等能面是沿 【100】 方向的旋转椭球面,载流子在长轴方向(纵向)有效质量ml 大于 在短轴方向(横向)有效质量mt。

24. 对于化学通式为MX的化合物半导体,正离子M空位一般表现为 受主杂质 ,正离子M为间隙原子时表现为 施主杂质 。

25. 半导体导带中的电子浓度取决于导带的 状态密度 (即量子态按能量如何分布)和 费米分布函数 (即电子在不同能

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量的量子态上如何分布)。

26.通常把服从 玻尔兹曼分布 的电子系统称为非简并性系统,服从 费米分布 的电子系统称为简并性系统。 27.对于N型半导体,其费米能级一般位于禁带中线以上,随施主浓度增加,费

米能级向 导带底 移动,而导带中的电子浓度也随之 增加 。

28.对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与 温度 有关,

而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于 禁带宽度 的大小。

29.如取施主杂质能级简并度为2,当杂质能级与费米能级重合时施主杂质有 1/3 电离, 在费米能级之上2kT时有 1/1+2exp(-2) 电离。

31. 两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带

正电 电,达到热平衡后两者的费米能级 相等 。

32. 从能带角度来看,锗、硅属于 间接带隙 半导体,

而砷化稼属于 直接带隙 半导体,后者有利于光子的吸收和发射。

33. 由于半导体硅导带底附近的等能面是 旋转椭球面 而非球

面,因此在回旋共振实验中,当磁场对晶轴具有非特殊的取向时,一般可观察到 3 吸收峰。

34. 除了 掺杂 这一手段, 通过引入 缺陷 也

可在半导体禁带中引入能级,从而改变半导体的导电类型。

35. 浅能级 杂质可显著改变载流子浓度; 深能级 杂质可显著改变非平衡载流子的寿命,是有效的复合中心。

36. 对于化学通式为MX的化合物半导体,负离子X空位一般表现为 施主杂

质 ,负离子X为间隙原子时表现为 受主杂质 。 37. 通常把服从 玻尔兹曼分布 的电子系统称为非简并性系统,服从 费米分布 的电子系统称为简并性系统。

38. 对于N型半导体,其费米能级一般位于禁带中线以上,随施主浓度增加,费米能级向 导带底 移动,而导带中的电子浓度也随之 增

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