2007年半導體答題

1、2007一、名詞解釋1.施主雜質及電離能分析：從晶體結合的角度考慮，從能帶論的角度考慮，舉例常見的施主雜質。答：（1）施主雜質摻入后，能夠向晶體提供額外的可以自由導電的載流子電子，同時自身成為帶正電的離子的雜質。在摻入施主雜質后，將會在禁帶中引入新的施主能級態(tài)。施主雜質電子與周圍的半導體原子電子形成共價鍵，還剩有未成鍵的電子被約束在雜質周圍，未成鍵電子所處能級稱為施主能級。常見的施主雜質有Ⅴ族元素（P）。（2）施主能級向導電釋放電子的過

2、程稱為電離，溫度增加，越容易電離。電離所需要的最小能量稱為電離能，為導帶底與施主能級之差。ΔED=ECED2.歐姆接觸分析：歐姆接觸的定義；歐姆接觸的特點；如何得到歐姆接觸。答：如果多數載流子通過MS接觸時，能夠不受肖特基勢壘的阻擋，從一種材料運到另一種材料，則稱該接觸為歐姆接觸。電流通過歐姆接觸時其正反偏置的電流輸運特征沒有差別。理論上，可以通過兩種途徑制得歐姆接觸（1）半導體摻雜濃度很高使得隧穿幾率很大。（2）選擇合適功函數的半導體

3、和金屬，使得電流流經MS接觸時不存在勢壘。通常第二種方法不易實現。3.準平衡態(tài)分析：準平衡態(tài)的定義；特征；準費米能級。答：（平衡態(tài)時，整個系統(tǒng)包括各個子系統(tǒng)之間均達到平衡，有統(tǒng)一的費米能級。由非平衡態(tài)向平衡態(tài)恢復的弛豫的過程中，各子帶系統(tǒng)很快就能達到熱平衡，但各個子系統(tǒng)之間達到熱平衡所需時間較長，）將各個子系統(tǒng)已達到熱平衡，但子系統(tǒng)之間尚未熱平衡的狀態(tài)稱為準平衡態(tài)。準平衡態(tài)下，由于導帶和價帶分別達到各自的熱平衡，在各自的子系統(tǒng)中，平衡的

4、統(tǒng)計函數仍可適用，因此可分別引入自己的費米能級，稱為準費米能級。準費米能級距離衡量了半導體非平衡的程度。4.平帶電壓分析：平帶電壓的定義，表達式，特點，如何測量。答：定義:為使半導體中的能帶保持平直所需施加在金屬電極上的電壓稱為平帶電壓。其中Vms是功函數差，溫度對擊穿電壓影響：由于在具有金剛石結構、閃鋅礦結構、纖鋅礦結構的半導體中，Eg隨著溫度升高而減小，故齊納擊穿電壓也隨著溫度升高而下降。溫度升高，載流子的平均自由程減小，載流子碰撞

5、電離率減小，故擊穿電壓增大。2.已知金屬M的功函數為φM，nSi半導體的功函數為φS，其中φM＞φS，由于MS界面的釘扎效應，該MS結構的肖特基勢壘高度被釘扎在φB值，畫出平衡情形下該MS結構的能帶圖；在耗盡近似條件下，求MS結構的電容隨電壓變化的表達式。答：C===2(?)=2(?)三、有一束光照射在N型半導體表面，在半導體表面形成過剩載流子的注入。假設該半導體的厚度W遠小于少子空穴的擴散長度LD同時在半導體的另一表面存在極高的復合中