2003年上海华东师范大学半导体物理考研真题.doc-资料库

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2003 年上海华东师范大学半导体物理考研真题一、名词解释（每题 4 分，共 36 分）迁移率 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 本征半导体 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 间接带隙半导体 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 有效质量 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 爱因斯坦关系式 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________

_________________________________________________ 热电子发射 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 整流接触 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 少数载流子寿命 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 理想 MIS 结构 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 二、简答题（每题 6 分，共 60 分） 1.画图表示金属、半导体、绝缘体最外层价电子能带结构的差异。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 2.简述硅材料中载流子散射的几种主要机制，并说明在低掺杂浓度的半导体中随温度升高，

载流子迁移率的变化趋势? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 3.举例说明哪些杂质在硅中形成深能级，在半导体材料中引入深能级对材料特性有什么影响? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 4.为什么硅器件比锗器件具有更高的极限工作温度? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 5.什么叫欧姆接触?说明理论上实现欧姆接触的方法，实际集戊电路工艺中一般采用哪些方法实现? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 6.定性分析掺杂半导体和本征半导体电阻率随温度的变化趋势，并说明原因。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 7. 区别雪崩击穿和隧道击穿机制的不同，并说明双极晶体管中的结击穿多数表现为雪崩击

穿的原因。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 8.分析杂质完全电离的 P 型半导体其费米能级随温度变化。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 9.解释硅 PN 结的反向电流随反向电压增加而增大的原因。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 10.在忽略界面态影响的情况下，可以用什么实验测量 MIS 结构氧化层中固定电荷与可动电荷面密度，分析其实验原理。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________ 三、计算题及叙述题（每题 9 分，共 54 分） 1. 掺磷的 n 型硅，已知磷的电离能为 0.044ev，求室温下杂质一半电离时费米能级的位置和磷的浓度。 2. 设半导体的空穴浓度是线性分布，在 3μm 内浓度差为 1012cm-3，μp=400cm2/V·S，求空穴扩散电流密度。 3. 设 MIS 结构氧化层中电荷呈三角形分布，且金属附近高，硅附近为零的情况下，MIS 结构平带电压的变化。（假定单位表面积的总离子数都是 1012cm-3，氧化层厚度均为 0.3μm， ε

r0=3.9） 4.现有两块外观完全相同的硅单晶，其中一块是高纯度的本征硅，另一块是含有杂质并完全补偿的硅。举出一种能识别它们的实验方法，并说明实验原理。 5.说明直接复合和间接复合的物理意义。为什么硅中掺金工艺能有效降低少数载流子的寿命? 6.画图表示理想 MIS 结构（半导体为 p 型）强反型时的能带图。分析在实际 NMOS 器件中，影响其阈值电压的主要因素。题目中可能用到的常量如下∶

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