14-15华南农业大学半导体物理期末考试试卷A答案

1华南农业大学期末考试试卷（A卷）参考答案及评分标准2014-2015学年第二学期考试科目：半导体物理一、单选题（每小题1分，本题共10分）1.D2．C3．D4．D5.C6.A7.C8.D9.B10.C二、填空题（每空1分，本题共20分）符号物理量符号物理量符号物理量0pnP区平衡少子电子0npN区平衡少子空穴Dn电离施主浓度Ap电离受主浓度pD空穴扩散系数n电子迁移率寿命in本征载流子浓度Nc导带有效LED发光二极管IC集成电路FET场效应管MOS金属氧化物半导体结构MIS金属绝缘体半导体结构CCD电荷耦合器件MBE分子束外延CVD化学气相淀积GMR巨磁阻QHE量子霍尔效应SOI自旋轨道作用三、简答题（本题共10小题，每小题5分，共50分）1.高登摩尔预言：集成电路的集成度每18个月翻一番。2.DfnfpqVEE（2分），费米能级拉直和势垒区形成DqV的势垒高度（3分）3.（1）C表示平衡费米能级（2分）（2）B表示电子的准费米能级（2分）（3）D表示空穴的准费米能级（1分）4.（1）不可能（2分）（2）空穴的有效质量与电子不同（3分）5.强电离区b、高温本征激发区c（3分，错1处扣2分）、b（2分）6.（1）GaAs为阱材料（1分）；（2）形成第一类异质结（1分）；（3）AlGaAs掺杂类型为N（1分）；（4）调整Al浓度（2分）27.（1）霍尔效应：扁长条形材料，其面积最大的一个表面在xy平面，磁场垂直xy平面，若在x向施加电流，则在y方向产生电场。（2分）（2）半导体载流子浓度小（3分）8.磁场（2分）；斯特恩-盖拉赫实验（3分）9.肖特基结是多子器件（1分），PN结是少子器件（1分）；肖特基结正向导通电压低（1分）；肖特基结反向击穿电压低（1分）；肖特基结反向漏电流大（1分）（反向漏电流概念错无分）10.E0真空能级；Ec导带底；Ev价带顶；EF费米能级；Ws功函数；s亲和能（错一处扣1分，扣完为止）四、计算和证明题（本题共5小题，共20分）1．（5分）解：原子体积34=3aVr；原胞总体积为3=Va（以上2分）3348833==0.34=34%16arVVa（3分）（公式错无分，无百分比扣1分）2．（5分）解：0()()exp()tptp（4分）)(17.21010ln20)()(ln10140stppt（1分）3．（5分）解：无光照时14190101.61011001.76nDnnqNqscm＝（2分，结果错扣1分）光照时1419101.6101100400nppq22.2410/cm201.762.24101.784/cm光（2分，结果错扣1分）结论：小注入时非子对电导率影响不大（1分）4．（5分）证明：300ncFpvFEEkTcEEkTvnNepNe，0000cFFvEEkTcEEkTvnNepNe（2分）由0000nnncFnFFcFEEEEkTkTcEEkTcNeeNe和0000pvFpFFFvEEEEkTkTvEEkTvNepepNe而00000nnn1nnnn，00001ppppppp（2分）所以00nnpp即00pnFFFFEEEEkTkTee即npFFFFE-EEE（1分）