2007年中科院半导体所研究生入学考试试题1.(1)引进有效质量的意义是什么?(2)通常情况下,有效质量是一个张量,在什么情况下有效质量是一个常数,写出在此条件下导带的关系以及有效质量的表达式?(3)从能带底到能带顶,半导体中电子有效质量将如何变化?在能带底和能带顶,同一外场对电子的作用效果有什么不同?2.分别概述Si,Ge,GaAs的能带结构(包括a、在第一布里渊区内,导带底价带顶的位置;b、在第一布里渊区内,导带底的数目;c、能隙各约为多少)3.对于仅含一种杂质的Ge样品,应用霍尔效应可确定其掺杂类型,且可近似地得到掺杂浓度,杂质电离能和能隙。简述如何通过霍尔效应测量得到上述物理量。(简述及给出相关公式即可,不需要叙述测量原理)4.(1)什么是pn结的光生伏特效应(2)利用“异质结的窗口效应”可以提高太阳电池的效率,请画出能带图来简单介绍“异质结的窗口效应”5.掺杂的n型Si,已知锑的电离能为0.039eV,求室温下杂质电离2/3时,费米能级的位置和锑的浓度。(注意:要考虑电子自旋引起的简并)6.有一硅结,两边杂质浓度分别为,。若空穴寿命微秒,电子寿命微秒,截面积,试求室温正向电流为时的外加电压。(已知p型区得电子迁移率为,n型区的空穴迁移率为)7.如图所示一块均匀掺杂的n型半导体薄片,在处有稳定光照。稳态时,在处过剩载流子浓度为,面的表面复合速度[即]。面与处的距离空穴扩散长度,面与处的距离。(1)求稳态时过剩载流子浓度沿方向的分布,且画出分布简图。(2)若上述样品中过剩载流子的寿命微秒,扩散长度,,求单位时间单位面积,在的范围内体内复合的空穴数。8.由金和n-Si()组成肖特基二极管(1)求肖特基势垒高度(金属一边的势垒高度)(2)求半导体一边的势垒高度(3)从热电子发射理论,求室温下加正偏压0.3V时从半导体流向金属的电子电流密度及从金属流向半导体的电子电流9.有一铝-二氧化硅-硅组成的MOS结构,其实验高频C-V曲线如图中曲线(2)所示,与理想高频C-V曲线(1)比较,差别仅在于曲线(2)沿电压轴平移-1.8V。问:(1)此半导体的导电类型(2)已知(即或),求此结构的氧化层厚度是多少(3)此实际MOS结构的平带电压是多少?产生平带电压的原因是什么?