半導(dǎo)體材料與器件-考卷-A

共1頁第1頁XX大學(xué)課程考試試卷答案課程名稱：半導(dǎo)體材料與器件學(xué)分：3教學(xué)大綱編號(hào)：試卷編號(hào)：A考試方式：閉卷滿分分值：100考試時(shí)間：120分鐘組卷日期：組卷教師（簽字）：審定人（簽字）：學(xué)生班級(jí)：學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：一名詞解釋（3*2分）1.準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)2.能帶彎曲3.離子注入（略）二填空題：（7*2分）1.耗盡近似的含義包括：（1）在冶金結(jié)附近區(qū)域（-xp≤x≤xn），與凈雜質(zhì)濃度相比，載流子濃度可近似忽略不計(jì)；（2）耗盡區(qū)以外的電荷密度處處為___零____。在一個(gè)非對(duì)稱摻雜的結(jié)中，耗盡層寬度幾乎全部位于冶金結(jié)的輕摻雜一側(cè)。2.所有類型的載流子輸運(yùn)即是單位時(shí)間內(nèi)各過程載流子濃度的總變化，其過程包括漂移、擴(kuò)散、R-G中心復(fù)合和其他過程。3、請(qǐng)寫出適用于n型半導(dǎo)體的少子擴(kuò)散方程：略。三計(jì)算題（共30分）（共8分）晶片加工是半導(dǎo)體制備中的重要環(huán)節(jié)，其主要工序有哪些？答案：略畫出硅基片表面(110)晶面上原子的位置，并求出單位平方厘米內(nèi)的原子個(gè)數(shù)。答案：（共12分）圖P3.21答案：（1）（2）成立（3）（4）（5）（共10分）室溫下，處于熱平衡條件下的硅突變結(jié)，p型摻雜NA=1017/cm3，n型摻雜ND=1015/cm3；試計(jì)算：（a）Vbi；（b）xn，xp，W；x=0處的E；（d）x=0處的V；畫出電荷密度、電場和靜電電勢隨位置變化的草圖。答案：四綜合題(共50分)1.（共12分）繪圖說明PN結(jié)特征：(a)熱平衡(外電壓VA=0)情況下PN結(jié)能帶圖，載流子分布和載流子的運(yùn)動(dòng)情況；答案：(b)正向偏置（VA>0）情況下PN結(jié)能帶圖，載流子分布和載流子的運(yùn)動(dòng)情況；答案：(c)反向偏置條件下(VA<0)PN結(jié)能帶圖，載流子分布和載流子的運(yùn)動(dòng)情況；答案：(d)I-V特征曲線。答案：2.（共6分）繪制理想二極管特征曲線和非理想二極管I-V特征曲線，列舉ABCEDE五種導(dǎo)致非理想二極管I-V曲線的原因，并在I-V曲線相應(yīng)位置標(biāo)注ABCDE的貢獻(xiàn)。答案：3.（共10分）(a)如果功函數(shù)M>S，金屬和n型半導(dǎo)體組合在一起，形成理想的MS接觸。假定接觸形成幾乎是瞬時(shí)的，在接觸過程中兩種材料之間的電子轉(zhuǎn)移可以忽略。請(qǐng)畫出在接觸形成后瞬間的能帶圖、形成后平衡狀態(tài)下相應(yīng)的能帶圖。答案：(b)如果功函數(shù)M<SQUOTE時(shí)，請(qǐng)畫出金屬和n型半導(dǎo)體組合在接觸形成后瞬間的能帶圖、形成后平衡狀態(tài)下相應(yīng)的能帶圖。（做圖過程中，請(qǐng)以公共的E0參考能級(jí)為基準(zhǔn)垂直地對(duì)齊，M和是材料的功函數(shù)和親和能，在接觸形成過程中保持不變。）答案：4.（共10分）共發(fā)射極N+PN三極管的載流子存在雪崩倍增現(xiàn)象，并導(dǎo)致晶體管擊穿。(a)請(qǐng)繪制能帶圖與電子和空穴運(yùn)動(dòng)示意圖，對(duì)載流子倍增和反饋機(jī)理進(jìn)行逐步解釋；答案：(b)根據(jù)載流子倍增現(xiàn)象可以制備探測光信號(hào)的光電晶體管，請(qǐng)繪制該晶體管的能帶圖與電子和空穴運(yùn)動(dòng)示意圖。答案：5.（共12分）(a)以柵電壓VG為橫軸畫圖，分別說明理想n型和