2018 年山东大学半导体物理考研真题
一、名词解释(每小题 3 分,共 27 分)
1.单电子近似
2.有效质量
3.等电子陷阱
4.费米能级
5.迁移率
6.晶格振动散射
7.非平衡载流子寿命
8.光生伏特效应
9.霍尔效应
二、问答题(每题 5 分,共 45 分)
1.从能带底到能带顶,晶体中电子的有效质量如何变化?内层电子和外层电子谁的有效质量
大?谁在外力作用下可以获得较大的加速度?
2.简述导体、半导体、绝缘体的能带特征。
3.简述引入空穴概念的意义。
4.简述本征半导体、简并半导体及非简并半导体的特点。
5.简述半导体中载流子在运动过程中为什么会遭到散射。
6.简述电离杂质散射及其温度关系。
7.非平衡少子寿命标志着什么?
8.简述 Si 半导体材料是否适宜做光电子器件。
9.对于一 n 型半导体材料,在什么情况下会出现半导体材料内的电场与电流不在同一个方
向?
三、计算题(共 78 分)
1.计算施主密度 Nd=1014cm-3 的锗材料中,室温下的电子和空穴密度。(本题 15 分)
2.一块有杂质补偿的硅材料,已知掺入受主密度 NA=1×1015/cm-3,室温下测得其 Er 恰好与施
主能级重合,并得知平衡电子密度为 n0=5×1015/cm3.已知室温下硅的本征载流子密度 N1=1.5
×1010/cm3,试求∶
(1)平衡少子密度是多少?
(2)掺入材料中的施主杂质密度是多少?
(3)电离杂质和中性杂质的密度各是多少?
(本题 15 分)
3.试计算电阻率为 10 欧姆·厘米的 n 型硅样品在室温时的电子和空穴密度。(本题 15 分)
4.光照射光导电体时,如果单位体积、单位时间内产生 f 个电子空穴对,电子和空穴的
寿命分别为
时,试证明电导率增加部分为
.(本题 18 分)
5.对厚度为 0.08cm 的 n 型 GaAs,沿 X 方向通以 50mA 的电流,沿 Z 方向加以 0.5T 的
磁场,得到一-0.4mV 的霍尔电压,试求∶
(1)霍尔系数;
(2)载流子浓度;
(3)如材料电阻率为 1.5×10-3Ω.cm,求载流子的迁移率。(本题 15 分)