2019年山东大学半导体物理考研真题.doc

发布时间：2022-09-16 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.05M 资料格式：doc 举报版权申诉

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2019 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.p 型半导体 3.电离能 4.热载流子 5.准费米能级 6.简并 7. 陷阱效应 8.自由载流子吸收

9.霍尔效应二、问答题（每题 5 分，共 45 分） 1.什么是间接带隙和直接带隙半导体材料?这种不同的能带结构对载流子复合有何影响? 2.简述半导体的主要晶格结构及其特点。 3.简述引入空穴概念的意义。 4.在同样的温度和掺杂浓度下，为什么电子的迁移率高于空穴? 5.什么是载流子的迁移运动?什么是载流子的扩散运动? 6.简述半导体光吸收过程。 7.简述半导体主要电致发光过程。 8.怎样确定半导体材料的类型（n 型或 p 型半导体材料）?

9.图是中等掺杂浓度的 Si 的电阻率随温度变化关系的曲线，简要分析其原因。三、计算题（共 78 分） 1.锑化铟能隙 Eg=0.23eV，介电常数ε=18，电子有效质量 me=0.015m，试计算∶ （1）施主电离能; （2）基态轨道的半径; （3）施主浓度最小应为多大，就会出现相邻杂质原子轨道间的显着交迭效应?这种交迭可能产生一个杂质能带，这种能带的能级使得有可能出现一种导电性。它大概是通过一种跳跃机制进行，在这种机制中电子由一个杂质位置运动到相邻的电离杂质位置。（本题 26 分） 2.计算含有施主杂质浓度 ND=9×10-155cm-3 及受主杂质浓度为 1.1×1016cm-3 的硅在 300k 时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。（本题 13 分） 3.300K 时，Ge 的本征电阻率为 47Q·cm，如电子和空穴迁移率分别为 3900cm2/V·S 和 1900cm2/V·S，试求本征 Ge 的载流子浓度。（本题 13 分）

4.CdS 光电导体在 5100 出现截止电导现象。电子寿命为 10-2 秒，迁移率为 0.1m2/（V·s），空穴被陷阱俘获。光电导体元件长 1 毫米，宽 1 毫米，厚 0.1 毫米，两端有欧姆接触。因此，受光面积是 1mm2。另外欧姆接触的面积是 0.1mm2。用 10 瓦特/m2 强度的紫外线（λ=4096 ）照射 CdS 光电导体，量子效率为 1 时，请回答下列问题; （1）每秒中产生的电子-空穴对数（2）样品中电子数的增加（3）样品的电导变化（4）样品上加 50 伏电压时产生的光电流值（5）光电导过程的增益系数（本题 16 分） 5.长 30mm，宽 6mm，，厚 1mm 的 P 型半导体样品，其电阻值为 500Ω。把它放置于垂直样品表面的 0.5T 的磁场中，当通过样品的电流为 10mA 时，出现 5mV 的霍尔电压。试求半导体样品的霍尔迁移率和载流子浓度。（本题 10 分）

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