2020 半导体物理与器件原理(青岛科技大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-02-24到2020-06-30
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【作业】W1-1固体物理导论 从能带结构，分析导体、半导体和绝缘体的区别

1、 问题:画出导体、绝缘体和半导体的能带图，并分析三者的区别
评分规则: 【 每个图20分，共60分。分析导体和绝缘体/半导体的区别，20分。分析半导体和绝缘体的区别，20分。
】

【作业】W1-2半导体中的电子状态 掺杂半导体

1、 问题:分别画出N型半导体、P型半导体和杂质补偿半导体的能带结构，并说明在本征半导体基础上，这三种能带结构的形成原因。
评分规则: 【 画图50分，解释说明50分
】

【作业】W2-4半导体载流子的平衡态统计分布 费米和玻尔兹曼分布函数

1、 问题:（1）写出费米函数的公式和意义。（2）写出玻尔兹曼分布函数，什么情况下可以采用玻尔兹曼分布函数。
评分规则: 【 第（1）小题60分，公式本身和意义分别30分，第（2）小题40分，公式和条件分别20分。
】

【作业】W2-4半导体载流子的平衡态统计分布 杂质饱和电离

1、 问题:什么是“杂质饱和电离”？在杂质饱和电离条件下，写出N型半导体的电子和空穴浓度，以及P型半导体的电子和空穴浓度
评分规则: 【 饱和电离的概念20分。四种载流子浓度各20分。
】

【作业】W2-5半导体中载流子的输运 平均自由时间

1、 问题:什么是平均自由时间？这个时间如何影响载流子的运输？
评分规则: 【 第一个问号40分，第二个问号60分。
】

【作业】W2-6非平衡载流子 载流子寿命

1、 问题:什么是载流子寿命？载流子寿命与杂质存在什么关系？
评分规则: 【 第一个问号40分，第二个问号60分
】

【作业】W2-6非平衡载流子 电势与能带的关系

1、 问题:当有内建电场时，能带会倾斜？如何倾斜？
评分规则: 【 每个问题50分
】

【作业】W3-7pn结 PN结的形成

1、 问题:根据“热平衡系统的费米能级恒定”，解释PN结的形成过程。并画出PN结形成之后的能带图和电荷分布图。
评分规则: 【 （1）PN结形成过程40分，要讲清楚P型区和N型区合并之前的状态，以及合并之后，费米能级应如何变化，载流子要如何运输才能促成费米能级的变化。（2）画图60分。其中能带图40分，标准见教材。电荷分布，在耗尽区只有杂质离子，电子和空穴耗尽；两边为中性区，正的杂质离子带电子，负的杂质离子带空穴。
】

【作业】W3-7pn结 载流子浓度表示

1、 问题:（1）以下载流子浓度分别表示什么？当掺杂浓度确定后（分别为NA，ND），分别如何求解？nn0   np0     pn0      pp0
评分规则: 【 第（1）问40分，每个分量10分。第（2）问60分，其中两个多子各10分，两个少子各20分。
】

【作业】W3-7pn结 PN结边界条件

1、 问题:推导出PN结边界条件。并说明，什么是正向注入，什么是反向抽取
评分规则: 【 推导过程60分。正向注入和反向抽取，分别20分
】

【作业】W3-7pn结 少子分布图

1、 问题:画出正向和反向偏压下，少数载流子的分布图，要求标注其中的边界值和少子浓度值。其中掺杂浓度NA<ND。画出正向和反向偏压下，少数载流子的分布图，要求标注其中的边界值和少子浓度值。其中掺杂浓度NA<ND。
评分规则: 【 少子热平衡值，要体现出NA<ND的条件（20分），正向注入和反向抽取的图形表示（40分），热平衡少子浓度标注20分，两个边界处的少子浓度标注20分。
】

【作业】W3-7pn结 PN结非理想特性

1、 问题:在正向偏压下，PN结的非理想特性包括哪些？会对理想的I-V关系产生哪些影响？
评分规则: 【 第一个问40分，两个特性各20分，第二个问60分，两个特性各30分。
】