半導(dǎo)體物理復(fù)習(xí)題集

..半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)習(xí)題什么叫本征激發(fā)？溫度越高,本征激發(fā)的載流子越多,為什么？試定性說明之。試定性說明Ge、Si的禁帶寬度具有負(fù)溫度系數(shù)的原因。1-3、試指出空穴的主要特征。1-4、簡述Ge、Si和GaAS的能帶結(jié)構(gòu)的主要特征。1-5、某一維晶體的電子能帶為其中E0=3eV,晶格常數(shù)a=5х10-11m。求：能帶寬度；能帶底和能帶頂?shù)挠行з|(zhì)量。題解：解：在一定溫度下,價帶電子獲得足夠的能量〔≥Eg被激發(fā)到導(dǎo)帶成為導(dǎo)電電子的過程就是本征激發(fā)。其結(jié)果是在半導(dǎo)體中出現(xiàn)成對的電子-空穴對。如果溫度升高,則禁帶寬度變窄,躍遷所需的能量變小,將會有更多的電子被激發(fā)到導(dǎo)帶中。解：電子的共有化運(yùn)動導(dǎo)致孤立原子的能級形成能帶,即允帶和禁帶。溫度升高,則電子的共有化運(yùn)動加劇,導(dǎo)致允帶進(jìn)一步分裂、變寬；允帶變寬,則導(dǎo)致允帶與允帶之間的禁帶相對變窄。反之,溫度降低,將導(dǎo)致禁帶變寬。因此,Ge、Si的禁帶寬度具有負(fù)溫度系數(shù)。解：空穴是未被電子占據(jù)的空量子態(tài),被用來描述半滿帶中的大量電子的集體運(yùn)動狀態(tài),是準(zhǔn)粒子。主要特征如下：A、荷正電：+q；B、空穴濃度表示為p〔電子濃度表示為n；C、EP=-EnD、mP*=-mn*。解：Ge、Si:aEg<Si：0K>=1.21eV；Eg<Ge：0K>=1.170eV；b間接能隙結(jié)構(gòu)c禁帶寬度Eg隨溫度增加而減??；〔2

GaAs：aEg〔300K=1.428eV,Eg<0K>=1.522eV；b直接能隙結(jié)構(gòu)；cEg負(fù)溫度系數(shù)特性：dEg/dT=-3.95×10-4eV/K；解：由題意得：〔2答：能帶寬度約為1.1384Ev,能帶頂部電子的有效質(zhì)量約為1.925x10-27kg,能帶底部電子的有效質(zhì)量約為-1.925x10-27第二章、半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能級2-1、什么叫淺能級雜質(zhì)？它們電離后有何特點(diǎn)？2-2、什么叫施主？什么叫施主電離？施主電離前后有何特征？試舉例說明之,并用能帶圖表征出n型半導(dǎo)體。2-3、什么叫受主？什么叫受主電離？受主電離前后有何特征？試舉例說明之,并用能帶圖表征出p型半導(dǎo)體。2-4、摻雜半導(dǎo)體與本征半導(dǎo)體之間有何差異？試舉例說明摻雜對半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能的影響。2-5、兩性雜質(zhì)和其它雜質(zhì)有何異同？2-6、深能級雜質(zhì)和淺能級雜質(zhì)對半導(dǎo)體有何影響？2-7、何謂雜質(zhì)補(bǔ)償？雜質(zhì)補(bǔ)償?shù)囊饬x何在？題解：2-1、解：淺能級雜質(zhì)是指其雜質(zhì)電離能遠(yuǎn)小于本征半導(dǎo)體的禁帶寬度的雜質(zhì)。它們電離后將成為帶正電〔電離施主或帶負(fù)電〔電離受主的離子,并同時向?qū)峁╇娮踊蛳騼r帶提供空穴。2-2、解：半導(dǎo)體中摻入施主雜質(zhì)后,施主電離后將成為帶正電離子,并同時向?qū)峁╇娮?這種雜質(zhì)就叫施主。施主電離成為帶正電離子〔中心的過程就叫施主電離。施主電離前不帶電,電離后帶正電。例如,在Si中摻P,P為Ⅴ族元素,本征半導(dǎo)體Si為Ⅳ族元素,P摻入Si中后,P的最外層電子有四個與Si的最外層四個電子配對成為共價電子,而P的第五個外層電子將受到熱激發(fā)掙脫原子實(shí)的束縛進(jìn)入導(dǎo)帶成為自由電子。這個過程就是施主電離。n型半導(dǎo)體的能帶圖如圖所示：其費(fèi)米能級位于禁帶上方2-3、解：半導(dǎo)體中摻入受主雜質(zhì)后,受主電離后將成為帶負(fù)電的離子,并同時向價帶提供空穴,這種雜質(zhì)就叫受主。受主電離成為帶負(fù)電的離子〔中心的過程就叫受主電離。受主電離前帶不帶電,電離后帶負(fù)電。例如,在Si中摻B,B為Ⅲ族元素,而本征半導(dǎo)體Si為Ⅳ族元素,P摻入B中后,B的最外層三個電子與Si的最外層四個電子配對成為共價電子,而B傾向于接受一個由價帶熱激發(fā)的電子。這個過程就是受主電離。p型半導(dǎo)體的能帶圖如圖所示：其費(fèi)米能級位于禁帶下方2-4、解：在純凈的半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后,可以控制半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。摻雜半導(dǎo)體又分為n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體。例如,在常溫情況下,本征Si中的電子濃度和空穴濃度均為1.5╳1010cm-3。當(dāng)在Si中摻入1.0╳1016cm-3后,半導(dǎo)體中的電子濃度將變?yōu)?.0╳1016cm-3

2-5、解：兩性雜質(zhì)是指在半導(dǎo)體中既可作施主又可作受主的雜質(zhì)。如Ⅲ-Ⅴ族GaAs中摻Ⅳ族Si。如果Si替位Ⅲ族As,則Si為施主；如果Si替位Ⅴ族Ga,則Si為受主。所摻入的雜質(zhì)具體是起施主還是受主與工藝有關(guān)。2-6、解：深能級雜質(zhì)在半導(dǎo)體中起復(fù)合中心或陷阱的作用。淺能級雜質(zhì)在半導(dǎo)體中起施主或受主的作用。2-7、當(dāng)半導(dǎo)體中既有施主又有受主時,施主和受主將先互相抵消,剩余的雜質(zhì)最后電離,這就是雜質(zhì)補(bǔ)償。利用雜質(zhì)補(bǔ)償效應(yīng),可以根據(jù)需要改變半導(dǎo)體中某個區(qū)域的導(dǎo)電類型,制造各種器件。半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計分布3-1、對于某n型半導(dǎo)體,試證明其費(fèi)米能級在其本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級之上。即EFn>EFi。3-2、試分別定性定量說明：在一定的溫度下,對本征材料而言,材料的禁帶寬度越窄,載流子濃度越高；對一定的材料,當(dāng)摻雜濃度一定時,溫度越高,載流子濃度越高。3-3、若兩塊Si樣品中的電子濃度分別為2.25×1010cm-3和6.8×1016cm-3,試分別求出其中的空穴的濃度和費(fèi)米能級的相對位置,并判斷樣品的導(dǎo)電類型。假如再在其中都摻入濃度為2.253-4、含受主濃度為8.0×106cm-3和施主濃度為7.25×1017cm-3的Si材料,試求溫度分別為3-5、試分別計算本征Si在77K、300K和500K下的載流子濃度。3-6、Si樣品中的施主濃度為4.5×1016cm-3,試計算3-7、某摻施主雜質(zhì)的非簡并Si樣品,試求EF=〔EC+ED/2時施主的濃度。解：3-1、證明：設(shè)nn為n型半導(dǎo)體的電子濃度,ni為本征半導(dǎo)體的電子濃度。顯然nn>ni即得證。3-2、解：在一定的溫度下,對本征材料而言,材料的禁帶寬度越窄,則躍遷所需的能量越小,所以受激發(fā)的載流子濃度隨著禁帶寬度的變窄而增加。由公式：也可知道,溫度不變而減少本征材料的禁帶寬度,上式中的指數(shù)項將因此而增加,從而使得載流子濃度因此而增加。〔2對一定的材料,當(dāng)摻雜濃度一定時,溫度越高,受激發(fā)的載流子將因此而增加。由公式可知,這時兩式中的指數(shù)項將因此而增加,從而導(dǎo)致載流子濃度增加。3-3、解：由得：可見,又因?yàn)?則假如再在其中都摻入濃度為2.25×1016cm-3的受主雜質(zhì),那么將出現(xiàn)雜質(zhì)補(bǔ)償,第一種半導(dǎo)體補(bǔ)償后將變?yōu)榇穑旱谝环N半導(dǎo)體中的空穴的濃度為1.1x1010cm-3,費(fèi)米能級在價帶上方0.234eV處；第一種半導(dǎo)體中的空穴的濃度為3.3x103cm-3,費(fèi)米能級在價帶上方0.331eV處。摻入濃度為2.25×103-4、解：由于雜質(zhì)基本全電離,雜質(zhì)補(bǔ)償之后,有效施主濃度則300K時,電子濃度空穴濃度費(fèi)米能級為：在400K時,根據(jù)電中性條件和得到：費(fèi)米能級為：答：300K時此材料的電子濃度和空穴濃度分別為7.25x1017cm-3和3.11x102cm-3,費(fèi)米能級在價帶上方0.3896eV處；400K時此材料的電子濃度和空穴濃度分別近似為為7.248x1017cm-3和1.37953-5、解：假設(shè)載流子的有效質(zhì)量近似不變,則所以,由,有：答：77K下載流子濃度約為1.159×10-20cm-3,300K下載流子濃度約為3.5×1019cm-3,500K3-6、解：在300K時,因?yàn)镹D>10ni,因此雜質(zhì)全電離n0=ND≈4.5×1016答：300K時樣品中的的電子濃度和空穴濃度分別是4.5×1016cm-3和5.0×103-7、解：由于半導(dǎo)體是非簡并半導(dǎo)體,所以有電中性條件n0=N答：ND為二倍NC。第四篇半導(dǎo)體的導(dǎo)電性習(xí)題4-1、對于重?fù)诫s半導(dǎo)體和一般摻雜半導(dǎo)體,為何前者的遷移率隨溫度的變化趨勢不同？試加以定性分析。4-2、何謂遷移率？影響遷移率的主要因素有哪些？4-3、試定性分析Si的電阻率與溫度的變化關(guān)系。4-4、證明當(dāng)μn≠μp,且電子濃度,空穴濃度時半導(dǎo)體的電導(dǎo)率有最小值,并推導(dǎo)的表達(dá)式。4-5、0.12kg的Si單晶摻有3.0×10-9kg的Sb,設(shè)雜質(zhì)全部電離,試求出此材料的電導(dǎo)率?！睸i單晶的密度為2.33g/cm3,Sb的原子量為解：4-1、解：對于重?fù)诫s半導(dǎo)體,在低溫時,雜質(zhì)散射起主體作用,而晶格振動散射與一般摻雜半導(dǎo)體的相比較,影響并不大,所以這時侯隨著溫度的升高,重?fù)诫s半導(dǎo)體的遷移率反而增加；溫度繼續(xù)增加后,晶格振動散射起主導(dǎo)作用,導(dǎo)致遷移率下降。對一般摻雜半導(dǎo)體,由于雜質(zhì)濃度較低,電離雜質(zhì)散射基本可以忽略,起主要作用的是晶格振動散射,所以溫度越高,遷移率越低。4-2、解：遷移率是單位電場強(qiáng)度下載流子所獲得的漂移速率。影響遷移率的主要因素有能帶結(jié)構(gòu)〔載流子有效質(zhì)量、溫度和各種散射機(jī)構(gòu)。4-3、解：Si的電阻率與溫度的變化關(guān)系可以分為三個階段：溫度很低時,電阻率隨溫度升高而降低。因?yàn)檫@時本征激發(fā)極弱,可以忽略；載流子主要來源于雜質(zhì)電離,隨著溫度升高,載流子濃度逐步增加,相應(yīng)地電離雜質(zhì)散射也隨之增加,從而使得遷移率隨溫度升高而增大,導(dǎo)致電阻率隨溫度升高而降低。溫度進(jìn)一步增加〔含室溫,電阻率隨溫度升高而升高。在這一溫度范圍內(nèi),雜質(zhì)已經(jīng)全部電離,同時本征激發(fā)尚不明顯,故載流子濃度基本沒有變化。對散射起主要作用的是晶格散射,遷移率隨溫度升高而降低,導(dǎo)致電阻率隨溫度升高而升高。溫度再進(jìn)一步增加,電阻率隨溫度升高而降低。這時本征激發(fā)越來越多,雖然遷移率隨溫度升高而降低,但是本征載流子增加很快,其影響大大超過了遷移率降低對電阻率的影響,導(dǎo)致電阻率隨溫度升高而降低。當(dāng)然,溫度超過器件的最高工作溫度時,器件已經(jīng)不能正常工作了。4-4、證明：得證。4-5、解：故材料的電導(dǎo)率為：答：此材料的電導(dǎo)率約為24.04Ω-1cm-1第五章、非平衡載流子習(xí)題5-1、何謂非平衡載流子？非平衡狀態(tài)與平衡狀態(tài)的差異何在？5-2、漂移運(yùn)動和擴(kuò)散運(yùn)動有什么不同？5-3、漂移運(yùn)動與擴(kuò)散運(yùn)動之間有什么聯(lián)系？非簡并半導(dǎo)體的遷移率與擴(kuò)散系數(shù)之間有什么聯(lián)系？5-4、平均自由程與擴(kuò)散長度有何不同？平均自由時間與非平衡載流子的壽命又有何不同？5-5、證明非平衡載流子的壽命滿足,并說明式中各項的物理意義。5-6、導(dǎo)出非簡并載流子滿足的愛因斯坦關(guān)系。5-7、間接復(fù)合效應(yīng)與陷阱效應(yīng)有何異同？5-8、光均勻照射在6的n型Si樣品上,電子-空穴對的產(chǎn)生率為4×1021cm-3s-1,樣品壽命為5-9、證明非簡并的非均勻半導(dǎo)體中的電子電流形式為。5-10、假設(shè)Si中空穴濃度是線性分布,在4μm內(nèi)的濃度差為2×1016cm5-11、試證明在小信號條件下,本征半導(dǎo)體的非平衡載流子的壽命最長。解：5-1、解：半導(dǎo)體處于非平衡態(tài)時,附加的產(chǎn)生率使載流子濃度超過熱平衡載流子濃度,額外產(chǎn)生的這部分載流子就是非平衡載流子。通常所指的非平衡載流子是指非平衡少子。熱平衡狀態(tài)下半導(dǎo)體的載流子濃度是一定的,產(chǎn)生與復(fù)合處于動態(tài)平衡狀態(tài),躍遷引起的產(chǎn)生、復(fù)合不會產(chǎn)生宏觀效應(yīng)。在非平衡狀態(tài)下,額外的產(chǎn)生、復(fù)合效應(yīng)會在宏觀現(xiàn)象中體現(xiàn)出來。5-2、解：漂移運(yùn)動是載流子在外電場的作用下發(fā)生的定向運(yùn)動,而擴(kuò)散運(yùn)動是由于濃度分布不均勻?qū)е螺d流子從濃度高的地方向濃度底的方向的定向運(yùn)動。前者的推動力是外電場,后者的推動力則是載流子的分布引起的。5-3、解：漂移運(yùn)動與擴(kuò)散運(yùn)動之間通過遷移率與擴(kuò)散系數(shù)相聯(lián)系。而非簡并半導(dǎo)體的遷移率與擴(kuò)散系數(shù)則通過愛因斯坦關(guān)系相聯(lián)系,二者的比值與溫度成反比關(guān)系。即5-4、答：平均自由程是在連續(xù)兩次散射之間載流子自由運(yùn)動的平均路程。而擴(kuò)散長度則是非平衡載流子深入樣品的平均距離。它們的不同之處在于平均自由程由散射決定,而擴(kuò)散長度由擴(kuò)散系數(shù)和材料的壽命來決定。平均自由時間是載流子連續(xù)兩次散射平均所需的自由時間,非平衡載流子的壽命是指非平衡載流子的平均生存時間。前者與散射有關(guān),散射越弱,平均自由時間越長；后者由復(fù)合幾率決定,它與復(fù)合幾率成反比關(guān)系。5-5、證明：則在單位時間內(nèi)減少的非平衡載流子數(shù)=在單位時間內(nèi)復(fù)合的非平衡載流子數(shù),即在小注入條件下,τ為常數(shù),解方程〔1,得到式中,Δp〔0為t=0時刻的非平衡載流子濃度。此式表達(dá)了非平衡載流子隨時間呈指數(shù)衰減的規(guī)律。得證。5-6、證明：假設(shè)這是n型半導(dǎo)體,雜質(zhì)濃度和內(nèi)建電場分布入圖所示E內(nèi)穩(wěn)態(tài)時,半導(dǎo)體內(nèi)部是電中性的,Jn=0即對于非簡并半導(dǎo)體這就是非簡并半導(dǎo)體滿足的愛因斯坦關(guān)系。得證。5-7、答：間接復(fù)合效應(yīng)是指非平衡載流子通過位于禁帶中特別是位于禁帶中央的雜質(zhì)或缺陷能級Et而逐漸消失的效應(yīng),Et的存在可能大大促進(jìn)載流子的復(fù)合；陷阱效應(yīng)是指非平衡載流子落入位于禁帶中的雜質(zhì)或缺陷能級Et中,使在Et上的電子或空穴的填充情況比熱平衡時有較大的變化,從引起Δn≠Δp,這種效應(yīng)對瞬態(tài)過程的影響很重要。此外,最有效的復(fù)合中心在禁帶中央,而最有效的陷阱能級在費(fèi)米能級附近。一般來說,所有的雜質(zhì)或缺陷能級都有某種程度的陷阱效應(yīng),而且陷阱效應(yīng)是否成立還與一定的外界條件有關(guān)。5-8、解：光照前光照后Δp=Gτ=〔4×1021〔8×10-6=3.2×1017則答：光照前后樣品的電導(dǎo)率分別為1.167Ω-1cm-1和3.51Ω-1cm5-9、證明：對于非簡并的非均勻半導(dǎo)體由于則同時利用非簡并半導(dǎo)體的愛因斯坦關(guān)系,所以得證。5-10、解：答：空穴的擴(kuò)散電流密度為7.15╳10-5A/m25-11、證明：在小信號條件下,本征半導(dǎo)體的非平衡載流子的壽命而所以本征半導(dǎo)體的非平衡載流子的壽命最長。得證。第六篇-金屬和半導(dǎo)體接觸習(xí)題6-1、什么是功函數(shù)？哪些因數(shù)影響了半導(dǎo)體的功函數(shù)？什么是接觸勢差？6-2、什么是Schottky勢壘？影響其勢壘高度的因數(shù)有哪些？6-3、什么是歐姆接觸？形成歐姆接觸的方法有幾種？試根據(jù)能帶圖分別加以分析。6-4、什么是鏡像力？什么是隧道效應(yīng)？它們對接觸勢壘的影響怎樣的？6-5、施主濃度為7.0×1016cm-3的n型Si與Al形成金屬與半導(dǎo)體接觸,Al的功函數(shù)為4.20eV,Si的電子親和能為4.05eV,試畫出理想情況下金屬6-6、分別分析n型和p型半導(dǎo)體形成阻擋層和反阻擋層的條件。6-7、試分別畫出n型和p型半導(dǎo)體分別形成阻擋層和反阻擋層的能帶圖。6-8、什么是少數(shù)載流子注入效應(yīng)？6-9、某Shottky二極管,其中半導(dǎo)體中施主濃度為2.5×1016cm-3,勢壘高度為0.64eV,加上6-10、試根據(jù)能帶圖定性分析金屬-n型半導(dǎo)體形成良好歐姆接觸的原因。題解：6-1、答：功函數(shù)是指真空電子能級E0與半導(dǎo)體的費(fèi)米能級EF之差。影響功函數(shù)的因素是摻雜濃度、溫度和半導(dǎo)體的電子親和勢。接觸勢則是指兩種不同的材料由于接觸而產(chǎn)生的接觸電勢差。6-2、答：金屬與n型半導(dǎo)體接觸形成阻擋層,其勢壘厚度隨著外加電壓的變化而變化,這就是Schottky勢壘。影響其勢壘高度的因素是兩種材料的功函數(shù),影響其勢壘厚度的因素則是材料〔雜質(zhì)濃度等和外加電壓。6-3、答：歐姆接觸是指其電流-電壓特性滿足歐姆定律的金屬與半導(dǎo)體接觸。形成歐姆接觸的常用方法有兩種,其一是金屬與重?fù)诫sn型半導(dǎo)體形成能產(chǎn)生隧道效應(yīng)的薄勢壘層,其二是金屬與p型半導(dǎo)體接觸構(gòu)成反阻擋層。其能帶圖分別如下：6-4、答：金屬與半導(dǎo)體接觸時,半導(dǎo)體中的電荷在金屬表面感應(yīng)出帶電符號相反的電荷,同時半導(dǎo)體中的電荷要受到金屬中的感應(yīng)電荷的庫侖吸引力,這個吸引力就稱為鏡像力。能量低于勢壘頂?shù)碾娮佑幸欢◣茁蚀┻^勢壘,這種效應(yīng)就是隧道效應(yīng)。隧道穿透的幾率與電子的能量和勢壘厚度有關(guān)。在加上反向電壓時,上述兩種效應(yīng)將使得金屬一邊的勢壘降低,而且反向電壓越大勢壘降得越低,從而導(dǎo)致反向電流不飽和。6-5、解：金屬與半導(dǎo)體接觸前、后能帶圖如圖所示則答：半導(dǎo)體的表面勢為–0.0942V。6-6、解：金屬與n半導(dǎo)體接觸形成阻擋層的條件是Wm>Ws,其接觸后的能帶圖如圖所示：金屬與n半導(dǎo)體接觸形成反阻擋層的條件是Wm<Ws,其接觸后的能帶圖如圖所示：金屬與p半導(dǎo)體接觸形成阻擋層的條件是Wm<Ws,其接觸后的能帶圖如圖所示：金屬與p半導(dǎo)體接觸形成反阻擋層的條件是Wm>Ws,其接觸后的能帶圖如圖所示：6-8、答：當(dāng)金屬與n型半導(dǎo)體形成整流接觸時,加上正向電壓,空穴從金屬流向半導(dǎo)體的現(xiàn)象就是少數(shù)載流子注入效應(yīng)。它本質(zhì)上是半導(dǎo)體價帶頂附近的電子流向金屬中金屬費(fèi)米能級以下的空能級,從而在價帶頂附近產(chǎn)生空穴。小注入時,注入比〔少數(shù)載流子電流與總電流直之比很?。辉诖箅娏鳁l件下,注入比隨電流密度增加而增大。6-9、解：答：勢壘的寬度約為4.2×10-3m6-10、解：當(dāng)金屬和半導(dǎo)體接觸接觸時,如果對半導(dǎo)體的摻雜很高,將會使得勢壘區(qū)的寬度變得很薄,勢壘區(qū)近似為透明,當(dāng)隧道電流占主要地位時,其接觸電阻很小,金屬與半導(dǎo)體接觸近似為歐姆接觸。加上正、反向電壓時的能帶圖如下圖所示：第六篇-半導(dǎo)體表面與MIS結(jié)構(gòu)題解1.解釋什么是表面積累、表面耗盡和表面反型？2.在由n型半導(dǎo)體組成的MIS結(jié)構(gòu)上加電壓Vg,分析其表面空間電荷層狀態(tài)隨VG變化的情況,并解釋其C－V曲線。3.試述影響平帶電壓VFB的因素。7-1、解：又因?yàn)?-3、解：表面積累：當(dāng)金屬表面所加的電壓使得半導(dǎo)體表面出現(xiàn)多子積累時,這就是表面積累,其能帶圖和電荷分布如圖所示：表面耗盡：當(dāng)金屬表面所加的電壓使得半導(dǎo)體表面載流子濃度幾乎為零時,這就是表面耗盡,其能帶圖和電荷分布如圖所示：〔3當(dāng)金屬表面所加的電壓使得半導(dǎo)體表面的少子濃度比多子濃度多時,這就是表面反型,其能帶圖和電荷分布如圖所示：7-3、解：理想MIS結(jié)構(gòu)的高頻、低頻電容-電壓特性曲線如圖所示；其中AB段對應(yīng)表面積累,C到D段為表面耗盡,GH和EF對應(yīng)表面反型。7-4、解：使半導(dǎo)體表面達(dá)到強(qiáng)反型時加在金屬電極上的柵電壓就是開啟電壓。這時半導(dǎo)體的表面勢7-5、答：當(dāng)MIS結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體能帶平直時,在金屬表面上所加的電壓就叫平帶電壓。平帶電壓是度量實(shí)際MIS結(jié)構(gòu)與理想MIS結(jié)構(gòu)之間的偏離程度的物理量,據(jù)此可以獲得材料功函數(shù)、界面電荷及分布等材料特性參數(shù)。7-6、解：影響MIS結(jié)構(gòu)平帶電壓的因素分為兩種：〔1金屬與半導(dǎo)體功函數(shù)差。例如,當(dāng)Wm<Ws時,將導(dǎo)致C-V特性向負(fù)柵壓方向移動。如圖恢復(fù)平帶在金屬上所加的電壓就是〔2界面電荷。假設(shè)在SiO2中距離金屬-SiO2界面x處有一層正電荷,將導(dǎo)致C-V特性向負(fù)柵壓方向移動。如圖：恢復(fù)平帶在金屬上所加的電壓就是：在實(shí)際半導(dǎo)體中,這兩種因素都同時存在時,所以實(shí)際MIS結(jié)構(gòu)的平帶電壓為一、選擇填空〔含多項選擇1.與半導(dǎo)體相比較,絕緣體的價帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶所需的能量〔A.比半導(dǎo)體的大B.比半導(dǎo)體的小C.與半導(dǎo)體的相等2.室溫下,半導(dǎo)體Si摻硼的濃度為1014cm－3,同時摻有濃度為1.1×1015cm－3的磷,則電子濃度約為〔,空穴濃度為〔,費(fèi)米能級〔；將該半導(dǎo)體升溫至570K,則多子濃度約為〔,少子濃度為〔,費(fèi)米能級〔?！惨阎菏覝叵?ni≈1.5×1010cm－3,570K時,niA.1014cm－3B.1015cm－3CD.2.25×1015cm－3E.1.2×1015cm－3FG.高于EiH.低于EiI.等于Ei3.施主雜質(zhì)電離后向半導(dǎo)體提供〔,受主雜質(zhì)電離后向半導(dǎo)體提供〔,本征激發(fā)后向半導(dǎo)體提供〔。A.空穴B.電子4.對于一定的半導(dǎo)體材料,摻雜濃度降低將導(dǎo)致禁帶寬度〔,本征流子濃度〔,功函數(shù)〔。A.增加B.不變C.減少5.對于一定的n型半導(dǎo)體材料,溫度一定時,較少摻雜濃度,將導(dǎo)致〔靠近Ei。A.EcB.EvC.EgD.Ef6.熱平衡時,半導(dǎo)體中電子濃度與空穴濃度之積為常數(shù),它只與〔有關(guān),而與〔無關(guān)。A.雜質(zhì)濃度B.雜質(zhì)類型C.禁帶寬度D.溫度7.表面態(tài)中性能級位于費(fèi)米能級以上時,該表面態(tài)為〔。A.施主態(tài)B.受主態(tài)C.電中性8.當(dāng)施主能級Ed與費(fèi)米能級Ef相等時,電離施主的濃度為施主濃度的〔倍。A.1B.1/2C.1/3D.1/49.最有效的復(fù)合中心能級位置在〔附近；最有利陷阱作用的能級位置在〔附近,常見的是〔的陷阱A.EaB.EdC.ED.EiE.少子F.多子10.載流子的擴(kuò)散運(yùn)動產(chǎn)生〔電流,漂移運(yùn)動長生〔電流。A.漂移B.隧道C.擴(kuò)散11.MIS結(jié)構(gòu)的表面發(fā)生強(qiáng)反型時,其表面的導(dǎo)電類型與體材料的〔,若增加摻雜濃度,其開