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第1讲:半导体中的电子状态和能带 单元测验——第1讲
1、 一种有效而直观的测量有效质量的实验方法是?
答案: 回旋共振实验
2、 有效质量的意义在于?
答案: 概括了半导体内部势场对电子的作用。
3、 关于导带中的电子,以下描述正确的是?
答案: 准自由运动的电子。
4、 在能带底部附近,电子的有效质量为?
答案: 正
5、 Si的导带底和价带顶分别位于k空间的什么位置?
答案: [100]及其等价方向;k=0处
6、 以下材料中,属于直接禁带半导体的是?
答案: GaAs
7、 什么是本征半导体?
答案: 没有杂质,没有缺陷的半导体。
8、 本征半导体的特征是?
答案: 导带的电子浓度等于价带的空穴浓度。
9、 Ge的导带底和价带顶分别位于k空间的什么位置?
答案: [111]及其等价方向;k=0处
10、 GaAs的导带底和价带顶分别位于k空间的什么位置?
答案: k=0处;k=0处
11、 关于“半导体和绝缘体能带结构”的描述,正确的是?
答案: 半导体是:上面是一个空带,下面是一个满带,中间隔着较窄的禁带;绝缘体是:上面是一个空带,下面是一个满带,中间隔着较宽的禁带。
12、 本征激发指的是哪种电子跃迁?
答案: 价带的电子跃迁到导带。
13、 本征激发的结果是?
答案: 产生一组电子——空穴对。
14、 关于价带中的空穴,以下描述正确的是?
答案: 空穴运动的本质是受共价键束缚的电子在共价键的等价位置间的运动。;
空穴常出现在价带顶。;
空穴的有效质量为正。
15、 以下材料中,属于间接禁带半导体的是?
答案: Si;
Ge
16、 关于“半导体和绝缘体能带结构”的描述,正确的是?
答案: 半导体:上面是一个空带,下面是一个满带,中间隔着较窄的禁带;绝缘体:上面是一个空带,下面是一个满带,中间隔着较宽的禁带。
17、 本征激发的结果是?
答案: 产生一组电子—空穴对。
第2讲:半导体中的杂质和缺陷能级 单元测验——第2讲
1、 在完全相同的条件下,以下哪种情况最容易发生?
答案: 浅能级杂质的电离
2、 什么是本征半导体?
答案: 没有杂质,没有缺陷的半导体。
3、 P型半导体的特征是?
答案: 导带的电子浓度小于价带的空穴浓度。
4、 本征激发指的是哪种电子跃迁?
答案: 价带的电子跃迁到导带。
5、 如果半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质,且施主杂质浓度和受主杂质浓度相等,会造成什么结果?
答案: 施主杂质和受主杂质之间高度补偿,半导体中存在大量杂质,特性很差。
6、 对于半导体Si、Ge,常用的施主杂质有哪些?
答案: P;
As;
Sb
7、 对于半导体Si、Ge,常用的受主杂质有哪些?
答案: B;
Al;
Ga;
In
8、 以下情况属于杂质电离的是?
答案: 施主态上的电子跃迁到导带。;
受主态上的空穴跃迁到价带。
9、 以下哪种情况下,半导体为N型的?
答案: 本征半导体中掺入施主杂质。;
半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质,且施主浓度大于受主浓度。
第2讲:半导体中的杂质和缺陷能级 综合对比测试1——本征半导体(第1讲)与杂质半导体(第2讲)
1、 以下关于“本征半导体”与“杂质半导体”的描述正确的是
答案: 纯净无杂质、结构理想无缺陷的半导体是本征半导体。;
实际的半导体材料总是存在杂质和缺陷的,只要杂质和缺陷在一定限度内,就可看作是本征半导体。;
本征半导体掺入杂质可形成杂质半导体。;
本征半导体掺入施主杂质可形成n型半导体,掺入受主杂质可形成p型半导体。;
n型半导体依靠导带电子导电。;
p型半导体依靠价带空穴导电。;
本征半导体中载流子由本征激发产生。;
本征半导体中导带电子浓度等于价带空穴浓度。;
施主杂质电离可以为半导体提供导电电子。;
受主杂质电离可以为半导体提供导电空穴。;
杂质半导体中载流子主要靠杂质电离产生。;
杂质半导体中也存在本征激发的过程。
2、 以下关于“本征半导体”与“杂质半导体”的描述正确的是
答案: 纯净无杂质、结构理想无缺陷的半导体是本征半导体。;
实际的半导体材料总是存在杂质和缺陷的,只要杂质和缺陷在一定限度内,就可看作是本征半导体。;
本征半导体中掺入杂质可形成杂质半导体。;
本征半导体中掺入施主杂质可形成n型半导体,掺入受主杂质可形成p型半导体。;
n型半导体主要依靠导带电子导电。;
p型半导体主要依靠价带空穴导电。;
本征半导体中载流子由本征激发产生。;
本征半导体中导带电子浓度等于价带空穴浓度。;
施主杂质电离可以为半导体提供导电的电子。;
受主杂质电离可以为半导体提供导电的空穴。;
一般情况下,杂质半导体中的载流子主要来源于杂质电离。;
杂质半导体中也存在本征激发的过程。
第3讲:半导体中载流子的统计分布 单元测验——第3讲
1、 对于p型半导体,费米能级随掺杂浓度的变化情况为:
答案: 费米能级随掺杂浓度的增加向价带顶移动
2、 对于非简并半导体,导带底或价带顶附近的状态密度与能量的关系为:
答案: 抛物线性关系
3、 本征半导体的电中性方程为:
答案:
4、 既有施主杂质又有受主杂质的半导体的电中性方程为:
答案:
5、 本征半导体的基本特征为:
答案:
6、 n型半导体的基本特征为:
答案:
7、 p型半导体的基本特征为:
答案:
8、 以下关于“费米能级”的说法正确的是:
答案: 费米能级是量子态基本上被电子占据或基本上空着的一个分界线;
费米能级的位置比较直观的反映了电子占据量子态的状况;
费米能级标志着电子填充能级的水平
9、 以下关于“简并半导体”的描述正确的是:
答案: n型简并半导体,导带中的电子服从费米分布函数;
p型简并半导体,价带中的空穴服从费米分布函数;
费米能级距离带边(导带底或价带顶)很近,甚至进入导带或价带
10、 关于“非简并半导体”,以下说法正确的是:
答案: 导带中的电子服从玻耳兹曼分布函数;
价带中的空穴服从玻耳兹曼分布函数;
费米能级位于禁带内,且与导带底或价带顶的距离大于2k0T
11、 以下关于“费米能级的变化”说法正确的是:
答案: 从室温开始,随温度的升高,费米能级逐渐降低,直至到达本征费米能级。;
费米能级随掺杂浓度的增大向带边(导带底或价带顶)靠近。
12、 关于“载流子浓度随温度的变化”,以下说法正确的是:
答案: 低温区,载流子浓度随温度按指数规律变化;
强电离区,载流子浓度不随温度变化;
本征激发区,载流子浓度随温度按指数规律变化
13、 关于强电离区,以下说法正确的是:
答案: 载流子浓度不随温度变化;
大部分杂质都已电离;
本征激发的影响可以忽略
第4讲:半导体的导电性 单元测验——第4讲
1、 随着温度的升高,n型半导体电导率的变化应为
答案: 先增大(考虑杂质电离和电离杂质散射),后减小(考虑晶格振动散射),再增大(考虑本征激发);
2、 室温范围,n型半导体的电阻率随温度升高如何变化?
答案: 增大
3、 关于“载流子的漂移运动”,以下说法正确的是:
答案: 载流子在电场作用下的定向运动。;
漂移速度是一个平均值,且是一个有限值。;
电子和空穴的漂移运动方向相反,但形成的漂移电流密度都与电场方向一致。
4、 关于“载流子的迁移率”,以下说法正确的是:
答案: 迁移率是单位电场强度下载流子的平均漂移速度的绝对值。;
迁移率反应载流子在电场中漂移运动的难易程度。;
电子的迁移率为正。;
电子的迁移率大于空穴的迁移率。
5、 Si、Ge元素半导体的主要散射机构为:
答案: 电离杂质散射;
声学波散射
6、 以下关于“晶格振动散射”的说法正确的是:
答案: 电子在晶格中被格波散射可以看作是电子与声子的相互作用。;
在半导体中起主要散射作用的是长波,而且是纵波。;
声学波散射和光学波散射的散射几率都随温度升高而增大。
7、 关于“欧姆定律”的说法,以下正确的是:
答案: 电场较弱时,载流子的漂移速度与电场强度基本呈线性关系,此时满足欧姆定律。;
电场较强时,载流子的漂移速度随电场增强而增大的速度变慢,偏离线性关系。;
电场很强时,载流子的漂移速度与电场强度无关,达到饱和状态,严重偏离欧姆定律。
8、 多种散射机构同时存在时
答案: 总的散射几率是各种散射机构引起的散射几率之和。;
总的散射几率增大了。;
总的平均自由时间更短了。;
载流子的迁移率更小了。
9、 迁移率与杂质浓度和温度的关系为:
答案: 若电离杂质散射为主要散射机构,则迁移率随温度升高而增大。;
若晶格振动散射为主要散射机构,则迁移率随温度升高而减小。;
若温度确定,杂质浓度增大时,电子与空穴的多子、少子迁移率都单调下降。
10、 关于“载流子的漂移运动”,以下说法正确的是:
答案: 载流子在电场作用下的定向运动。;
漂移速度是一个平均值,且是一个有限值。;
电子和空穴的漂移运动方向相反,但形成的漂移电流密度都与电场方向一致。
11、 关于“载流子的迁移率”,以下说法正确的是:
答案: 迁移率是单位电场强度下载流子的平均漂移速度的绝对值。;
迁移率反应载流子在电场中漂移运动的难易程度。;
电子的迁移率为正。;
一般而言,电子的迁移率大于空穴的迁移率。
12、 关于“欧姆定律”的说法,以下正确的是:
答案: 电场较弱时,载流子的漂移速度与电场强度基本呈线性关系,此时满足欧姆定律。;
电场较强时,载流子的漂移速度随电场增强而增大的速度变慢,偏离线性关系。;
电场很强时,载流子的漂移速度与电场强度无关,达到饱和状态,严重偏离欧姆定律。
13、 关于“载流子的漂移运动”,以下说法正确的是:
答案: 漂移运动是载流子在电场作用下的定向运动,是散射和电场加速的综合体现。;
漂移速度是一个平均值,且是一个有限值。;
电子和空穴的漂移运动方向相反,但形成的漂移电流密度都与电场方向一致。
第5讲:非平衡载流子 单元测验——第5讲
1、 关于“光注入”,以下说法错误的是:
答案: 只要用光照射半导体材料,就可以产生非平衡载流子
2、 关于“复合中心”,以下说法正确的是:
答案: 复合中心能级在禁带中线附近时,最有利于复合
3、 关于“陷阱”,以下说法正确的是:
答案: 在费米能级附近时,最有利于陷阱效应
4、 关于“面注入的一维平面扩散”,以下说法错误的是:
答案: 样品非常薄时,非平衡载流子边扩散边复合到达样品另一端
5、 对均匀半导体施加均匀电场,并在表面光注入非平衡载流子,此时半导体中的载流子运动不包括:
答案: 平衡载流子(电子和空穴)的扩散运动
6、 n型半导体中少数载流子的连续性方程在所给条件下的化简结果为:[条件:非均匀半导体材料,外加均匀电场,t=0时停止表面光照]
答案:
7、 n型半导体中少数载流子的连续性方程在所给条件下的化简结果为:[条件:均匀半导体材料,外加均匀电场,光照在半导体材料中均匀产生非平衡载流子]
答案:
8、 关于“载流子的扩散运动”,以下说法正确的是:
答案: 载流子在浓度梯度作用下的定向运动;
均匀掺杂的半导体,处于热平衡状态时,不产生扩散运动;
不论是平衡载流子还是非平衡载流子,只要存在浓度梯度,都会产生扩散运动
9、 关于“爱因斯坦关系”,以下说法正确的是:
答案: 反映了载流子的迁移率和扩散系数之间的关系;
反映了载流子的漂移运动和扩散运动之间的内在联系;
仅适用于非简并半导体
10、 处于热平衡状态的半导体,应满足以下条件或符合以下特征:
答案: 无外界作用;
有确定的载流子浓度;
有统一的费米能级;
载流子浓度的乘积等于本征载流子浓度的平方
11、 处于非平衡状态的半导体,应满足以下条件或符合以下特征:
答案: 有外界作用;
导带和价带之间没有统一的费米能级;
载流子浓度的乘积不等于本征载流子浓度的平方
12、 关于准费米能级,以下说法正确的是:
答案: 电子准费米能级与空穴准费米能级之间的偏离程度反映了系统偏离热平衡态的程度;
多子的准费米能级偏离热平衡态费米能级很小;
少子的准费米能级偏离热平衡态费米能级很大
13、 关于“间接复合”,以下说法正确的是:
答案: 间接复合是通过复合中心完成的复合;
表面复合也是间接复合;
间接复合过程中,电子先从导带跃迁到复合中心能级,再跃迁到价带与空穴复合
14、 n型半导体中少数载流子的连续性方程在所给条件下的化简结果为:[条件:均匀半导体材料,无外加电场,光照稳定并在半导体材料中均匀产生非平衡载流子]
答案:
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