半导体材料09试题

半导体材料2009级考试试题名词解释（每题3分，共15分）1、光伏效应当光照射在不均匀半导体(如pn结)时，由于内建电场的作用，半导体内部产生电动势的现象，该电动势成为光生电动势或光生电压。此时如将pn结短路，就会产生电流，成为光生电流。2、施主杂质以Si中掺入V族元素磷(P)为例：当有五个价电子的磷原子取代Si原子而位于格点上时，磷原子五个价电子中的四个与周围的四个Si原子组成四个共价键，还多出一个价电子，磷原子所在处也多余一个称为正电中心磷离子的正电荷。3、电子共有化运动原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原于转移到相邻的原子上去，因而，电子将可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动.（共有化运动的产生是由于不同原子的相似壳层的交叠）4、本证吸收价带的电子可以通过热激发或光照等激发到导带中去。由光照激发价带的电子到导带形成电子—空穴对的这个过程称为本征光吸收5、自发辐射处于激发态的原子中，电子在激发态能级上只能停留一段很短的时间，就自发地跃迁到较低能级中去，同时辐射出一个光子，这种辐射叫做自发辐射。简答题（共44分）1、半导体材料的基本特性是什么？（8）温度升高使半导体导电能力增强，电阻率下降微量杂质含量可以显著改变半导体的导电能力适当波长的光照可以改变半导体的导电能力有两种导电的载流子2、在非晶硅的各种能带模型中，普遍接受的接受的Mott-GFO模型的要点有哪些？请画图进行说明。（10）由于短程有序，每个原子与周围原子的键合与相应的结晶态半导体相同，即有相同的共价键数而形成基本能带；由于其结构上的长程无序，键长和键角发生起伏而形成定域态带尾；在定域态带尾与扩展态之间有明显的界限Ec和Ev，谓之迁移率边；在带隙中间形成隙态Ex,Ey悬挂键是隙态的主要来源而悬挂键是4配位共价键非晶半导体中的主要结构缺陷之一。3、什么是SOI？SOI材料有什么特点？（10）4、什么是费米－狄拉克统计分布？费米分布有什么特点。（8）5、什么是耿氏效应？（8）在GaAs的每个导带极小中，电子有效质量不同，但它们之间能量差不大，使电子在高场下可转移到子能谷上去，而处于主能谷中电子有效质量较小，迁移率较高，一旦“进入”了子能谷，其有效质量增大，迁移率下降；同时，子能谷中态密度也较大。当外电场超过某一阈值，电子就可由主能谷转移到子能谷中，而出现电场增强，电流减小的负阻现象，这就是转移电子效应或称体效应；这一效应是1963年耿(Gunn)发现的，故亦称为Gunn效应或耿氏效应。论述题1、什么是超晶格？画出第Ⅰ型、第Ⅱ型和第Ⅲ型超晶格的能带图，并简述其特点。（18）2、简述Si中O、C、N、H杂质对Si材料的性能的影响？（这个题目看不大清，应该就是这相关的知识点）3、什么是PN结，画出平衡时PN结的能带图。