UC知道华南理工半导体物理60考研试卷答案
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/29 05:32:22
一、解释下列概念：（20分）
1、霍尔效应：2、共有化运动 3、杂质补偿 4、肖特基势垒
5、 非平衡载流子寿命
二、简述硅和砷化镓能带结构的异同。（10分）
三、简述产生半导体激光的基本条件。（10分）
四、简述半导体光吸收的主要物理过程，并在能带示意图上定性表示之。（10分）
五、试述什么是简并、非简并半导体；给出非简并、弱简并及简并半导体的区分标准，并说明其含义。（15分）
六、请解释迁移率概念，并说明对于半导体硅而言影响其迁移率的主要因素。（15分）
七、请定性画出n-n型异质结平衡时能带图，并给予简要解释。（15分）
八、 用n型Si衬底制成MOS电容，解释该结构在积累、耗尽、弱反型、强反型下的电容值变化规律，并画出高频、低频的C-V曲线。（15分）
九、 在半导体硅材料中掺入施主杂质浓度ND = 1015/cm3，受主杂质浓度NA = 4×1014/cm3；设室温下本征硅材料的电阻率i=2.2×105.cm，假设电子和空穴的迁移率分别为n = 1350cm2/(V.S), p = 500cm2/(V.S)，不考虑杂质浓度对迁移率的影响，求掺杂样品的电导率。（20分）
十、 施主浓度ND = 1016/cm3的n型单晶硅片，求室温下功函数是多少？若忽略表面态的影响，当它同金属Al、Au、Mo接触时，分别形成何种接触？并定性画出该n型硅与金属Al接触前后的能带示意图。已知硅的电子亲和能Xs =4.0eV，NC = 1019/cm3，设金属的功函数分别为Wal = 4.05 eV, WAu = 5.20eV, WMo = 4.21 eV。（20分）
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1、霍尔效应：2、共有化运动 3、杂质补偿 4、肖特基势垒
5、 非平衡载流子寿命
二、简述硅和砷化镓能带结构的异同。（10分）
三、简述产生半导体激光的基本条件。（10分）
四、简述半导体光吸收的主要物理过程，并在能带示意图上定性表示之。（10分）
五、试述什么是简并、非简并半导体；给出非简并、弱简并及简并半导体的区分标准，并说明其含义。（15分）
六、请解释迁移率概念，并说明对于半导体硅而言影响其迁移率的主要因素。（15分）
七、请定性画出n-n型异质结平衡时能带图，并给予简要解释。（15分）
八、 用n型Si衬底制成MOS电容，解释该结构在积累、耗尽、弱反型、强反型下的电容值变化规律，并画出高频、低频的C-V曲线。（15分）
九、 在半导体硅材料中掺入施主杂质浓度ND = 1015/cm3，受主杂质浓度NA = 4×1014/cm3；设室温下本征硅材料的电阻率i=2.2×105.cm，假设电子和空穴的迁移率分别为n = 1350cm2/(V.S), p = 500cm2/(V.S)，不考虑杂质浓度对迁移率的影响，求掺杂样品的电导率。（20分）
十、 施主浓度ND = 1016/cm3的n型单晶硅片，求室温下功函数是多少？若忽略表面态的影响，当它同金属Al、Au、Mo接触时，分别形成何种接触？并定性画出该n型硅与金属Al接触前后的能带示意图。已知硅的电子亲和能Xs =4.0eV，NC = 1019/cm3，设金属的功函数分别为Wal = 4.05 eV, WAu = 5.20eV, WMo = 4.21 eV。（20分）
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霍尔效应
研究不尽的霍尔效应
美国物理学家霍尔(Hall,Edwin Herbert,1855-1938)于1879年在实验中发现，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。
霍尔效应此后在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用，比如测量磁场的高斯计。
在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing, 1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍耳效应，这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一，克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。
之后，美籍华裔物理学家崔琦(Daniel Chee Tsui,1939- )和美国物理学家劳克林(Robert B.Laughlin，1950-)、施特默(Horst L.St rmer，1949-)在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖。
最近，复旦校友、斯坦福教授张首晟与母校合作开展了“量子自旋霍尔效应”的研究。“量子自旋霍尔效应”最先由张首晟教授预言，之后被实验证实。这一成果是美国《科学》杂志评出的2007年十大科学进展之一。如果这一效应在室温下工作，它可能导致新的低功率的“自旋电子学”计算设备的产生。
目前工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成的,误差精度能达到0.1%以下
我懂得只有这么多，那是高中的