当前位置：文档库 › 半导体器件物理复习题完整版模板

半导体器件物理复习题完整版模板

半导体器件物理复习题

一．平衡半导体：概念题：

1. 平衡半导体的特征（或称谓平衡半导体的定义）

所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体，是指无外界（如电压、电场、磁场或温度梯度等）作用影响的半导体。在这种情况下，材料的所有特性均与时间和温度无关。 2. 本征半导体：

本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。 3. 受主（杂质）原子：

形成P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅲ族元素）。 4. 施主（杂质）原子：

形成N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅴ族元素）。 5. 杂质补偿半导体：

半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。 6. 兼并半导体：

对N 型掺杂的半导体而言，电子浓度大于导带的有效状态密度，

费米能级高于导带底（0F c E E ->）；对P 型掺杂的半导体而言，空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶（0F v E E -<）。 7. 有效状态密度：

穴的有效状态密度。

8. 以导带底能量c E 为参考，导带中的平衡电子浓度：

其含义是：导带中的平衡电子浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。

9. 以价带顶能量v E 为参考，价带中的平衡空穴浓度：

其含义是：价带中的平衡空穴浓度等于价带中的有效状态密度乘

11.12.

13.

14. 本征费米能级Fi E ：

g c

E E E =-。？

15. 本征载流子浓度i n ：

本征半导体内导带中电子浓度等于价带中空穴浓度的浓度00i n p n ==。硅半导体，在

300T K =时，1031.510i n cm -=?。

16. 杂质完全电离状态：当温度高于某个温度时，掺杂的所有施主杂质失去一个电子成为带正电的电离施主杂质；掺杂的所有受主杂质获得一个电子成为带负电的电离受主杂质，称谓杂质完全电离状态。 17. 束缚态：

在绝对零度时，半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。束缚态时，半导体内的电子、空穴浓度非常小。 18. 本征半导体的能带特征：

本征半导体费米能级的位置位于禁带中央附近，且跟温度有关。如果电子和空穴的有效质量严格相等，那么本征半导体费米能级的位置严格位于禁带中央。在该书的其后章节中，都假设：本征半导体费米能级的位置严格位于禁带中央。（画出本征半导体的能带图）。 19. 非本征半导体：

进行了定量的施主或受主掺杂，从而使电子浓度或空穴浓度偏离了本征载流子浓度，产生多子电子（N 型）或多子空穴（P 型）的半导体。

从上式可以看出：如果F Fi E E =，可以得出20000i

i n p n n p n ===，此时的半导体具有

本征半导体的特征。上式的载流子浓度表达式既可以描述非本征半导体，又可以描述本征半

导体的载流子浓度。

21. 非本征半导体平衡时载流子浓度之间的关系：

200i n p n =，22. 补偿半导体的电中性条件：

()001a d

n N p N -+

+=+ 其中：

0n 是热平衡时，导带中总的电子浓度； 0p 是热平衡时，价带中总的空穴浓度；

a a a N N p -

=-是热平衡时，受主能级上已经电离的受主杂质； d d d N N n +=-是热平衡时，施主能级上已经电离的施主杂质；

a N 是受主掺杂浓度；d N 是施主掺杂浓度；a p 是占据受主能级的空穴浓度；d n 是占据施主

能级的电子浓度。也可以将（1）写成：

()

()00()2a a d d n N p p N n +-=+-

在完全电离时的电中性条件：

完全电离时，0,0d a n p ==，有()003a d n N p N +=+

对净杂质浓度是

型时，热平衡时的电子浓度是

理解题：

23.结合下图，分别用语言描述N 型半导体、P 型半导体的费米能级在能带中的位置：

24.费米能级随掺杂浓度是如何变化的？

如果掺杂浓度a i N n >>，且a d N N >>利用（5）式得到，0a p N ≈；

如果掺杂浓度d i N n >>，且d a N N >>利用（4）式得到，0d n N ≈；带入（6）式得：

所以，随着施主掺杂浓度d N 的增大，N 型半导体的费米能级F E 远离本征费米能级Fi E 向导

带靠近（为什么会向导带靠近？）；同样，随着受主掺杂浓度a N 的增大，P 型半导体的费米能级F E 远离本征费米能级Fi E 向价带靠近（为什么会向价带靠近？）。 25.费米能级在能带中随温度的变化？

温度升高时，本征载流子浓度i n 增大，N 型和P 型半导体的费米能级都向本征费米能级靠近。为什么？

26.硅的特性参数：在室温（300T K =时，）硅的导带有效状态密度1932.810,c N cm -=? 价带的有效状态密度1931.0410v N cm -=?；本征载流子浓度：1031.510i n cm -=? 禁带宽度（或称带隙能量） 1.12g E eV = 27. 常用物理量转换单位

1478103191101010101011025.5125.41 1.610A nm m mm cm m mil in m in cm eV J

μμ-------=========?

28.常用物理常数：

,235193107014012tan 1.3810/8.6210/arg 1.6109.1110410/8.8510/8.8510/Boltzmann s cons t k J K eV K Electronic ch e e C Free electron rest mass m kg

Permeability of free space H m Permittivity of free space F cm F μπε-------=?=?=?=?=?=?=?,3415342710tan 6.625104.135101.054102Pr 1.67102.99810/(300)0.02590.0259t m Planck s cons t

h J s eV s h J s oton rest mass M kg

Speed of light in vacuum

c cm s

Thermal voltage T K V V

kT eV

----=?-=?-==?-=?=?====

2141422

(300)tan 11.78.8510/tan 3.98.8510/1.121350/si ox g n Silicon and SiO properties T K Silicon Dieelectric cons t F cm SiO Dieelectric cons t F cm

Silicon Bandgap energey E eV

Silicon Mobility of eletron cm V s Silico εεμ--==??=??==-2103

480/4.01int 1.510p i n Mobility of Hole cm V s Silicon electron affinity

Silicon rnsic carrier condentration n cm μχ-=-==?

2342

3400Pr (300)

9 4.7tan 3.97.5int

17001900operties of SiO and Si N T K SiO Si N Energy gap

eV eV Dielectric cons t Melting po C

=≈≈ 29.电离能的概念：

受主能级与价带能量的差值称谓受主杂质电离能,即a v E E -；导带能量与施主能级的差值称谓施主杂质电离能,即c d E E -；问：

受主能级a E 在能带中的什么位置？

施主能级d E 在能带中的什么位置？结合下图用语言描述。

计算能使玻尔兹曼近似成立的最大掺杂浓度及费米能级的位置。

解：考虑300T K =时对硅进行了硼掺杂，假设玻尔兹曼近似成立的条件是3F a E E kT -=，已知硼在硅中的电离能是0.045a v E E eV -=，假设本征费米能级严格等于禁带中央。在

300T K =时，P 型半导体的费米能级在Fi E 与a E 之间，所以

()()()()()10173

ln 21.12

0.04530.02590.0259ln 20.4370.0259ln

0.4370.437exp 1.510exp 3.2100.02590.02590.437c v c v

Fi F F a v F a g a a v F a i a i a

a i Fi F E E E E E E E E E E E E N E E E E kT n N n N n N n cm

E E eV

-+--=

-=----??=----= ???--==????==?=? ? ?????

玻尔兹曼近似成立的最大掺杂浓度是17

3.210a N cm -=? 费米能级高于本征费米能级0.437Fi F E E eV -=。

二．半导体中的载流子输运现象与过剩载流子：概念题：

30.半导体中存在两种基本的电荷输运机理，一种称谓载流子的漂移，漂移引起的载流子流

动与外加电场有关；另一种电荷输运现象称谓载流子的扩散，它是由杂质浓度梯度引起的（或理解为有“扩散力”存在引起的电荷输运）。

31.给半导体施加电场，载流子的漂移速度不会无限增大，而是在散射作用下，载流子会达到平均漂移速度。半导体内主要存在着两种散射现象：晶格散射和电离杂质散射。 32.载流子迁移率定义为载流子的平均漂移速度与所加电场的比值,dp dn

p n v v E

μμ=

。电子迁移率n μ和空穴迁移率p μ既是温度的函数，也是电离杂质浓度的函数。

33.当所加的电场很小时，载流子的平均漂移速度与电场成线性关系；当电场强度达到

4110Vcm -时，载流子的漂移速度达到饱和值7110cms -。

34.载流子的漂移电流等于电导率与电场强度的乘积（drf j E σ=）电导率与载流子浓度、迁移率成正比；电阻率是电导率的倒数。

35.载流子的扩散电流密度正比于扩散系数,n p D D 和载流子浓度梯度。

非均匀杂质掺杂的半导体，在热平衡时，会在半导体内产生感应电场。载流子的扩散系数与迁移率的关系称谓爱因斯坦关系：

t n

D D kT

V q

μμ=

=。练习题： 36. Calculate the intrinsic concentration in silicon at 350T K =and at 400T K =. The values of c N and v N vary as 3/2

.As a first approxi

-mation, neglect any variation of bandgap energy temperature. Assume that the bandgap energy of silicon is 1.12eV .the value of at 350T K = is

3500.02590.0302300kT eV ??

==????

the value of at 400T K = is

4000.02590.0345300kT eV ??==????

We find for 350T K =,

()()3

21919226113

350 1.12exp 2.810 1.0410exp 3.62103000.0302(350) 1.910g i

c v i E n N N cm kT n K cm ---??-????==??=? ? ???

??????

=?For 400T K =,We find

()()3

21919246

123

400 1.12exp 2.810 1.0410exp 5.5103000.0345(400) 2.3410g i c v i E n N N cm kT n K cm ---??-????==??=? ? ???

??????

37.Determine the thermal equilibrium electron and hole concentration in GaAs at T= 300K for the case when the Fermi energy level is 0.25eV above the valence-band energy E v. Assume the bandgap energy is E g=1.42eV.

(Ans. p0=4.5x1014cm-3,n0=? T= 300K，N c=4.7X1017cm-3, N v=7X1018cm-3)

38.Find the intrinsic carrier concentration in silicon at

(a)T=200K and at (b)T=400K < Ans.(a)8.13x104cm-3,(b) 2.34x1012cm-3.n i=1.5x1010cm-3> .

39.Consider a compensated germanium semiconductor at T=300K doped at concentration of N a=5x1013cm-3 and N d=1x1013cm-3.Calculate the thermal equilibrium electron and hole

40. Consider a compensated GeAs semiconductor at T=300K doped at concentration of N d=5x1015cm-3 and N a=2x1016cm-3.Calculate the thermal equilibrium electron and hole concentrations. .(n i=1.8x106cm-3)

41. Consider n-type Silicon at T=300K doped with phosphorus. Determine the doping

42. Calculate the position of the Fermi energy level in n-type silicon at T=300K with respect to the intrinsic energy level. The doping concentration are N d=2x1017cm-3 and

N d=3x1016cm-3. (Asn.E F-E Fi=0.421eV).

半导体器件物理复习题

三．P-N结：

概念题：

23.什么是均匀掺杂P-N结？

半导体的一个区域均匀掺杂了受主杂质，而相邻的区域均匀掺杂了施主杂质。值得注意这种结称谓同质结。

24.冶金结？

P-N结交接面称谓冶金结。

25.空间电荷区或称耗尽区？

冶金结的两边的P区和N区，由于存在载流子浓度梯度而形成了空间电荷区或耗尽区。该区内不存在任何可移动的电子或空穴。N区内的空间电荷区由于存在着施主电离杂质而带正

电，P区内的空间电荷区由于存在着受主电离杂质而带负电。

26.空间电荷区的内建电场？

空间电荷区的内建电场方向由N型空间电荷区指向P型空间电荷区。

27.空间电荷区的内建电势差？

空间电荷区两端的内建电势差维持着热平衡状态，阻止着N区的多子电子向P区扩散的同时，也阻止着P区的多子空穴向N区扩散。

28.P-N的反偏状态？

P-N结外加电压（N区相对于P区为正，也即N区的电位高于P区的电位）时，称P-N结处于反偏状态。外加反偏电压时，会增加P-N的势垒高度，也会增大空间电荷区的宽度，并且增大了空间电荷区的电场。

29.理解P-N结的势垒电容？

随着反偏电压的改变，耗尽区中的电荷数量也会改变，随电压改变的电荷量可以用P-N结的势垒电容描述。

8.何谓P-N结正偏？并叙述P-N结外加正偏电压时，会出现何种情况？

9.单边突变结？

冶金结一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的P-N结。

10.空间电荷区的宽度？

从冶金结延伸到N区的距离与延伸到P区的距离之和。

练习题：

11.画出零偏与反偏状态下，P-N结的能带图。根据能带图写出内建电势的表达式。

12.导出单边突变结空间电荷区内电场的表达式，并根据导出的表达式描述最大电场的表达式，解释反偏电压时空间电荷区的参数如势垒电容，空间电荷区宽度，电场强度如何随反偏电压变化。

13.若固定N D=1015cm-3,分别计算（1）N A=1015cm-3；（2）N A=1016cm-3；

（3）N A=1017cm-3；（4）N A=1018cm-3；T=300K时的内建电势值。

14.假如硅半导体突变结的掺杂浓度为N A=2X1016cm-3，N D=2X1015cm-3， T=300K。计算（1）V bi；（2）V R=0与V R=8V时的空间电荷区宽度W，（3）V R=0与V R=8V时的空间电荷区中的最大电场强度。

15.在无外加电压的情况下，利用p-n结空间电荷区中的电场分布图推导出：

（1）内建电势?bi

V =

（2）总空间电荷区宽度W=? （3）N 型一侧的耗尽区宽度?n x =

（4）P 型一侧的耗尽区宽度?p x = （5）冶金结处的最大电场max

2bi V E W

解：

()()

max max 1112211222A

bi n p p s

bi n p n

qN V x x E W x qN V x x E W x εε=

+==+=

解：由（1）、（2）两方程得：

()

2324s bi

p A s bi

n D V x qN W

V x qN W

εε=

（3）＋（4）得：

222112(5)s bi s bi s bi s bi

p n A D A D eff

V V V V W x x qN W qN W qW N N qWN εεεε??=+=

+=+= ???

111

(6)

:eff A D

W Where N N N =

解：将W

3）和（4）得：

(

)

()

2728s bi p A s bi n D V x qN W V x qN W εε======

解：由方程（1）得：

()max max

max 11

222(9)

bi n p bi

V x x E WE V E W

=+==

当外加反向电压等于R V 时：

()

2102()11s bi R p A s bi R n D V V x qN W V V x qN W εε+==

+==

(12)W =

()max 2(13)bi R V V E W

N 型耗尽区上的压降：

()2

11142D n

s qN V x ε=

N 型耗尽区上的压降：

()2

21152A p

qN V x ε=

内建电势：

()22

12111622D A bi n p

s s

qN qN V V V x x εε=+=+

半导体器件物理复习题

四．P-N 结二极管

1．在P-N 结外加正偏V a 时，利用V bi =V T ln(N A N D /n i 2) 导出N 区和P 区空间电荷区边缘处的少子浓度相关的边界条件是：()()00exp

,exp ,a a n n n p p p T T

V V p x p n x n V V =-=

2.画出正偏电压下空间电荷区边缘附近过剩少数载流子分布图，指出少子浓度是按何种关系分布的。

3. 假如硅P-N 结，其掺杂浓度是N A =2X1016

cm -3

，N D =5X1015

cm -3

，当T=300K 时，外加正偏电

压V a =0.610V 。计算空间电荷区边缘处的少子浓度()()

??n n p p p x n x =-=

4. 少子空穴扩散电流密度的表达式是？少子电子扩散电流密度的表达式是？

5. 写出理想二极管电压－电流关系方程。

6．当二极管正偏时，在T=300K 。分别计算电流变为原来的10倍、100倍时，正向电压的改变量是？（记住ln10=2.3，T=300K 时的V T ＝26mV ）。一．理解MOS 场效应晶体管的电流－电压方程：当器件工作在线性区时（即DS GS tn V V V <-时），NMOS 器件漏极电流与电压的关系是：

()()()2

1210;2D n ox GS TN DS DS GS TN DS GS TN W I C V V V V V V V V V L

μ??=

---><-??

其中TN V 是MOS 器件的阈值电压；DS V 是漏－源电压；GS V 是栅－源电压，W 是器件宽度；

L 是沟道长度（严格讲L 是沟道反型层的长度）；W L 有时称MOS 器件的宽长比；ox

ox ox

C t ε

=是单位面积氧化层电容。

当DS GS TN V V V <<-时，器件工作在深线性区。此时NMOS 器件漏极电流与电压的关系是：

()()()20;D n ox GS TN DS GS TN DS GS TN W

I C V V V V V V V V L

μ=

--><<-

在工程上常利用方程（2）测量MOS 器件的沟道载流子迁移率n μ和阈值电压的大小。只要固定DS V 不变，给器件施加两个不同的GS V 测出所对应的漏极电流可得到方程组，即可求出

所测器件的n μ和TN V 。例如：

假设被测器件参数为：

8230, 6.910/4ox W m C F cm L m

μμ-==?。保持0.1DS V V =不变，当1 1.5GS V V =时，135D I A μ=；2 2.5GS V V =时，275D I A μ=。求n μ和TN V

解法1：

()()()()()()()()()()212168662

1111130

753510 6.910 2.5 1.50.1

75351044010773/30

3 6.9106.910 2.5 1.50.1

4 1.5D D n ox GS GS DS n n D D n ox GS TN DS GS TN n ox DS

D TN GS n ox DS W

I I C V V V L

cm V s W I I C V V V V V W L C V L

I V V W C V L μμμμμμ-------=

--?=?-?-???===????-?=-?=-=-=-6

3510 1.50.8750.62530773 6.9100.14V

--?=-=???? 解法2：

()()()()()()()222112212111212112212112211

875 1.535 2.5

0.6257535

351030

6.910 1.54

GS TN D D GS TN D GS TN D GS D TN D GS TN D GS D TN

D GS D GS D D TN

D GS D GS TN D D D n ox GS TN DS V V I I V V I V V I V I V I V V I V I V I V I V I I V I V I V V V

I I I C V V V L

μ---=?-=-?--=--=--?-?=

==--=

-?=

?-()()()2

23510773/30

0.6250.01 6.9 1.50.6250.14

cm V s

=?-

单位面积电容8

6.910/ox C F cm -=?时，该器件的栅氧化层厚度是多少：

解：

146

8 3.98.8510/ 5.0106.910/5.01050500ox

ox ox ox ox F cm C t cm t C F cm cm nm A

εε----??=

?===??=?==

当器件工作在放大区时（或饱和区时，即DS GS TN V V V ≥-），NMOS 器件漏极电流与电压的关系是：

()()()2

130;2D n ox GS TN GS TN DS GS TN W I C V V V V V V V L

μ=

-->≥-

方程（3）在模拟电路设计中常会用到，用于放大器。方程（1）（2）在数字电路设计中常会用到，用于开关或“0”、“1”信号的传输。

二．练习题 1.

求300T K =时，NMOS 器件沟道处于耗尽状态时的最大耗尽区宽度?dT x m μ=。假定P 型衬底的掺杂浓度1531.510a N cm -=?；硅的介电常数1411.78.8510/si F cm ε-=??；电子电量191.610q C -=?。（保留2位小数） 2.

原始P 型硅均匀掺杂浓度为14310a N cm -=，又进行了均匀的N 型补偿掺杂15310d N cm -=。在300T K =时电子迁移率是21350/n cm V s μ=。若外加电场35/E V cm =，求漂移电流密度。（保留两位小数） 3.

一个理想N 沟MOS 器件参数如下：()2

/20;450/;350;0.8n ox TN W L cm V s t A V V μ====。

当器件偏置在饱和区时，计算：GS V 加多电压才能保证漏极电流大于3mA 。(提示：氧化物的介电常数143.98.8510/ox F cm ε-=??，保留2位小数) 4.

一个理想的NMOS 器件，反型层表面电子迁移率2500/n cm V s μ=，阈值电压0.75TN V V =，氧化层厚度400ox t A =。当偏置在饱和区时，5GS V V =，漏极电流10D I mA =。求器件的宽长比?W

=（保留3位小数，143.98.8510/ox F cm ε-=??）

半导体器件物理与工艺复习题(2015)

半导体器件物理复习题第二章： 1）带隙：导带的最低点和价带的最高点的能量之差，也称能隙。物理意义：带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低 2）什么是半导体的直接带隙和间接带隙？其价带顶部与导带最低处发生在相同动量处(p ＝0)。因此，当电子从价带转换到导带时，不需要动量转换。这类半导体称为直接带隙半导体。 3）能态密度：能量介于E ～E+△E 之间的量子态数目△Z 与能量差△E 之比 4）热平衡状态：即在恒温下的稳定状态.(且无任何外来干扰,如照光、压力或电场). 在恒温下,连续的热扰动造成电子从价带激发到导带，同时在价带留下等量的空穴.半导体的电子系统有统一的费米能级,电子和空穴的激发与复合达到了动态平衡，其浓度是恒定的，载流子的数量与能量都是平衡。即热平衡状态下的载流子浓度不变。 5）费米分布函数表达式？物理意义：它描述了在热平衡状态下,在一个费米粒子系统（如电子系统）中属于能量E 的一个量子态被一个电子占据的概率。 6 本征半导体价带中的空穴浓度： 7）本征费米能级Ei ：本征半导体的费米能级。在什么条件下，本征Fermi 能级靠近禁带的中央：在室温下可以近似认为费米能级处于带隙中央 8）本征载流子浓度n i : 对本征半导体而言，导带中每单位体积的电子数与价带每单位体积的空穴数相同,即浓度相同，称为本征载流子浓度，可表示为n ＝p ＝n i . 或：np=n i 2 9) 简并半导体：当杂质浓度超过一定数量后，费米能级进入了价带或导带的半导体。 10) 非简并半导体载流子浓度 : 且有: n p=n i 2 其中: n 型半导体多子和少子的浓度分别为: p 型半导体多子和少子的浓度分别为: 第三章： 1）迁移率：是指载流子（电子和空穴）在单位电场作用下的平均漂移速度，即载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度，运动得越快，迁移率越大。定义为： 2）漂移电流: 载流子在热运动的同时，由于电场作用而产生的沿电场力方向的定向运动称作漂移运动。所构成的电流为漂移电流。定向运动的平均速度叫做漂移速度。在弱电场下，载流子的漂移速度v 与电场强度E 成正比, 定义为： m q c τμ =

固体物理精彩试题库(大全)

一、名词解释 1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。 2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的围保持着有序性，或称为短程有序。 3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 4.单晶--整块晶体原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。 5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。 6.理想晶体（完整晶体）--在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。 7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。 8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。 9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。 10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。 11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。 12.致密度—晶胞原子所占的体积和晶胞体积之比。 13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能） 14.肖特基缺陷—晶体格点原子扩散到表面，体留下空位。 15.费仑克尔缺陷--晶体格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。 16.色心--晶体能够吸收可见光的点缺陷。 17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。 18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。 19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。 20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原子独立地以相同频率E振动。 21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有3支声学波，且=vq 。 22.德拜频率D──Debye模型中g()的最高频率。 23.爱因斯坦频率E──Einsten模型中g()的最可几频率。 24.电子密度分布--温度T时，能量E附近单位能量间隔的电子数。 25.接触电势差--任意两种不同的物质A、B接触时产生电荷转移，并分别在A和B上产生电势V A、V B，这种电势称为接触电势，其差称为接触电势差。 25.BLoch电子费米气--把质量视为有效质量 m，除碰撞外相互间无互作用，遵守费米分布的

功能材料试题及参考答案

功能材料试题及参考答案篇一：功能材料试题参考答案一、名词解释（共24分，每个3分）居里温度：铁电体失去自发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。铁电畴：铁电晶体中许许多多晶胞组成的具有相同自发极化方向的小区域称为铁电畴。电致伸缩：在电场作用下，陶瓷外形上的伸缩（或应变）叫电致伸缩。介质损耗：陶瓷介质在电导和极化过程中有能量消耗，一部分电场能转变成热能。单位时间内消耗的电能叫介质损耗。 n型半导体：主要由电子导电的半导体材料叫n型半导体。电导率：电导率是指面积为1cm2，厚度为1cm的试样所具有的电导（或电阻率的倒数或它是表征材料导电能力大小的特征参数）。压敏电压：一般取I=1mA时所对应的电压作为I随V陡峭上升的电压大小的标志称压敏电压。施主受主相互补偿：在同时有施主和受主杂质存在的半导体中，两种杂质要相互补偿，施主提供电子的能力和受主提供空状态的能力因相互抵消而减弱。二、简答（共42分，每小题6分）

1.化学镀镍的原理是什么？答：化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂（次磷酸盐）的作用下，在具有催化性质的瓷件表面上，使镍离子还原成金属、次磷酸盐分解出磷，获得沉积在瓷件表面的镍磷合金层。由于镍磷合金具有催化活性，能构成催化自镀，使得镀镍反应得以不断进行。 2.干压成型所用的粉料为什么要造粒？造粒有哪几种方式？各有什么特点？答：为了烧结和固相反应的进行，干压成型所用粉料颗粒越细越好，但是粉料越细流动性越差；同时比表面积增大，粉料占的体积也大。干压成型时就不能均匀地填充模型的每一个角落常造成空洞、边角不致密、层裂、弹性后效等问题。为了解决以上问题常采用造粒的方法。造粒方式有两种方式：加压造粒法和喷雾干燥法。加压造粒法的特点是造出的颗粒体积密度大、机械强度高、能满足大型和异型制品的成型要求。但是这种方法生产效率低、自动化程度不高。喷雾干燥法可得到流动性好的球状团粒，产量大、可连续生产，适合于自动化成型工艺。但是这种方法得到的团粒体积密度不如喷雾干燥法大、机械强度不如喷雾干燥法高。 3.铁电体与反铁电体的自发极化有何不同特点？并分别解释为什么总的 ΣP＝0？

(完整版)高电压技术考试试题答案

高电压技术考试试题答案一、选择题（每小题1分共１５分） 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。 2、气体去游离的基本形式有漂移、扩散、复合、吸附效应。 3、气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表现为跳跃性的为火花放电。 4、根据巴申定律，在某一Pd的值时，击穿电压存在极小值。 5、自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间隙放电。 6、在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 7、即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 8、交流高电压试验设备主要是指高电压试验变压器。 9、电磁波沿架空线路的传播速度为C或真空中的光速。 10、一般当雷电流过接地装置时，由于火花效应其冲击接地电阻小于工频接地电阻。 11、线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率和绕击跳闸率。 12、为了防止反击，要求改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。 13、考虑电网的发展，消弧线圈通常处于过补偿运行方式。 14、导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特性。 15、在发电厂、变电所进线上，设置进线段保护以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度。二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。（√） 3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护感应雷过电压。（√） 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×）三、选择题（在每个小题的四个备选答案中，按要求选取一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后括号内。每小题1分共15分） 1、电晕放电是一种（ A ）。 A．自持放电B．非自持放电C．电弧放电D．均匀场中放电 2、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（ D ）。 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 3、在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压（ A ）。 A.．小B．大C．相等D．不确定 4、减少绝缘介质的介电常数可以（ B ）电缆中电磁波的传播速度。 A．降低B．提高C．不改变D．不一定 5、避雷器到变压器的最大允许距离（ A ）。

半导体器件物理试题

1.P-N结雪崩击穿、隧道击穿和热击穿的原理 2.简述晶体管开关的原理 3.简述晶体管4个频率参数的定义并讨论它们之间的大小关系 4.简述弗仑克耳缺陷和肖特基缺陷的特点、共同点和关系 5.以NPN型晶体管为例，试论述晶体管在不同工作模式下基区少数载流子分布特征及与晶体管输出特性间的关系 6.请阐述MOSFET的基本结构并结合示意图说明在不同外置电压情况下其工作状态和输出特性 7.叙述非平衡载流子的产生和复合过程，并描述影响非平衡载流子寿命的因素 8.论述在外加直流电压下P-N结势垒的变化、载流子运动以及能带特征 9.试叙述P-N结的形成过程以及P-N结外加电压时其单向导电特征 10.何谓截止频率、特征频率及振荡频率，请叙述共发射极短路电流放大系数与频率间的关系 11.请叙述晶体管四种工作模式并分析不同模式下基区少数载流子的分布特征 12.请画出P型半导体理想MOS的C-V曲线，并叙述曲线在不同外加电信号作用下的曲线特征及原因 13.影响MOS的C-V特性的因素有哪些？它们是如何影响C-V曲线的 14.MOS中硅-二氧化硅，二氧化硅层中有哪些影响器件性能的不利因素 15.介绍MIS结构及其特点，并结合能带变化论述理想MIS结构在加不同偏压时半导体表面特征 16.晶体管具备放大能力须具备哪些条件 17.饱和开关电路和非饱和开关电路的区别（各自有缺点）是什么 18.简述势垒区正负空间电荷区的宽度和该区杂质浓度的关系 19.结合能带图简述绝缘体、半导体及导体的导电能力 20.说明晶体管具有电信号放大能力的条件并画出不同情况下晶体管的输入输出曲线并描述其特征 21.请画图并叙述晶体管电流放大系数与频率间的关系 22.请画出MOSFET器件工作中的输出特性及转移特性曲线并描述其特征 23.请叙述双极型晶体管和场效应晶体管的工作原理及区别 24.画出CMOS倒相器的工作图并叙述其工作原理 25.提高双极型晶体管功率增益的途径有哪些 26.请描述双极型晶体管大电流特性下的三个效应 27.画出共基极组态下的晶体管输入及输出特性曲线

试题库--建筑功能材料

建筑功能材料一、填空题 1.决定涂料使用和涂膜主要性能的物质是。主要成膜物质 2.陶瓷制品按原料和焙烧温度不同可分为、和三大类。陶器、瓷器、炻器 3.木材中表观密度大，材质较硬的是；而表观密度较小，木质较软的是。硬材、软材 4.木质部是木材的主要部分，靠近髓心颜色较深的部分，称为；靠近横切面外部颜色较浅的部分，称为；在横切面上深浅相同的同心环，称为。芯材、边材、年轮 5.常用的安全玻璃的主要品种有、、和防盗玻璃等。钢化、夹层、夹丝 6.木材的三个切面分别是、和。横切面、径切面；弦切面 7.据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。热性能 8.金属装饰材料分为和两大类。黑色金属、有色金属 9.按照树叶的是区分阔叶树和针叶树的重要特征。外观形状 10. 表示是指材料内部被水填充程度，即材料吸收水分的体积占干材料的自然体积百分含量。含水率 11.建筑工程中的花岗岩属于岩，大理石属于岩，石灰石属于岩。岩浆、变质、沉积 12.天然石材按体积密度大小分为、两类。重质石材、轻质石材 13.砌筑用石材分为和料石两类。毛石 14.铝合金按照合金元素可分为和。二元合金、三元合金二、单选题 1.下列树种，属硬木材（B）。（A）松树（B）楸子（C）杉树（D）柏树 2.我国木材的标准含水率为（B）。（A）12% （B）15% （C）18% （D）30% 3.木材湿涨干缩沿（C）方向最大。（A）顺纹（B）径向（C）弦向（D）横纹 4.木材在适当温度、一定量空气且含水率为（）时最易腐朽。（A）10%-25% （B）25%-35% （C）35%-50% （D）50%-60% 5.塑料的主要性质决定于所采用的（A）。（A）合成树脂（B）填充料（C）改性剂（D）增塑剂 6.不用于室外装饰（D）。（A）陶瓷面砖（B）陶瓷饰砖（C）防滑面砖（D）釉面砖 7.人造石材按所用的胶凝材料的不同可以分为（A）类（A）4 （B）3 （C）5 （D）6 三、多选题 1.花岗岩与大理石相比（BCDE）。（A）表观密度大（B）硬度大（C）抗风化能力强（D）耐酸性好（E）耐磨性好四、判断题 1.花岗石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。√ 2.大理石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。× 3.汉白玉是一种白色花岗石，因此可用作室外装饰和雕塑。×

高电压技术试题第三套

高电压技术试题第三套一、填空题（每空1分，共20分） 1：在极不均匀电场中，击穿过程中的极性效应是。 2：使气体分子电离因素有、__________及。 3：提高气体间隙击穿电压的措施有、、、。 4：固体电介质击穿的主要形式有、、。 5：直流电压下电介质仅有所引起的损耗；交流电压下电介质既有损耗，又有损耗。 6：输电线路雷击跳闸率是指输电线路耐雷水平表示 7：变电站进线保护段的作用是。 8：局部放电的在线检测分为和两大类。

9：液体电介质的极化形式有电子位移极化和两种。二：请选出下面各题中的正确答案（将所选择的答案号填在括号内。每题2分，共28分） 1. 电晕放电是局部范围内的（） a.自持放电 b.非自持放电 c.沿面放电 d.滑闪放电 2. 变电所中变压器到避雷器的最大允许电气距离与( ) a.侵入波的幅值成反比 b.避雷器残压成正比 c.变压器的冲击耐压值成反比 d.侵入波陡度成反比 3. 自持放电是指（） a、间隙依靠外界电离因素维持的放电过程。 b、间隙依靠自身的电离过程，便可维持间隙放电过程，去掉外界电离因素，间隙放电仍能持续。 c、间隙放电时，无需外加电压。 4. 绝缘子的污闪是指污秽绝缘子在（）下的沿面闪络 a.过电压 b.工作电压 c.雷电冲击电压 d.操作冲击电压 5. 棒-板气体间隙，保持极间距不变，改变电极上所施加的直流电压极性，棒为正极时，击穿电压为u棒+；棒为负极时，击穿电压为u棒-，则（）。 a、u棒+ >u棒- b、u棒+＜u棒- c、u棒+＝u棒-

6. u 50%表示（） a 、绝缘在该冲击电压（幅值）作用下，放电的概率为50% 它反映绝缘耐受冲击电压的能力。ｂ．绝缘可能耐受的最大冲击电压。ｃ．绝缘冲击放电电压的最大值。 7．在大气条件下，空气间隙的击穿电压随空气相对密度的增大而（）：ａ．下降ｂ. 不变ｃ. 升高 8．选择合理的绝缘配合（） 0 0 0 S1 u gm u gm u gm u u u S2 S2 S1 S1 S2 t t t (a) (b) (c) S1—被保护设备的伏秒特性，S2—避雷器的伏秒特性，u gm —系统最大工作电压 9．平行板电极间充有两层电介质（沿电场方向叠放），已知两电介质的相对介电系数εｒ1>εｒ2，在外加电压作用下，它们的场强分别为E 1和E 2则（）： a ．E 1= E 2 b. E 1> E 2 c. E 1< E 2 10. 在一般杆塔高度线路防雷设计时采用的雷电流计算波形是（） a.斜角波 b.标准冲击波 c.半余弦波 d.斜角平顶波 11. 一入射波电压从架空线进入电缆时，节点处的（）

半导体器件物理复习题

半导体器件物理复习题一．平衡半导体：概念题： 1. 平衡半导体的特征（或称谓平衡半导体的定义）所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体，是指无外界（如电压、电场、磁场或温度梯度等）作用影响的半导体。在这种情况下，材料的所有特性均与时间和温度无关。 2. 本征半导体：本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。 3. 受主（杂质）原子：形成P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅲ族元素）。 4. 施主（杂质）原子：形成N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子（一般为元素周期表中的Ⅴ族元素）。 5. 杂质补偿半导体：半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。 6. 兼并半导体：对N 型掺杂的半导体而言，电子浓度大于导带的有效状态密度，费米能级高于导带底（0F c E E ->）；对P 型掺杂的半导体而言，空穴浓度大于价带的有效状态密度。费米能级低于价带顶（0F v E E -<）。

7. 有效状态密度：在导带能量范围（ ~c E ∞ ）内，对导带量子态密度函数导带中电子的有效状态密度。在价带能量范围（ ~v E -∞）内，对价带量子态密度函数 8. 以导带底能量c E 为参考，导带中的平衡电子浓度：其含义是：导带中的平衡电子浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。 9. 以价带顶能量v E 为参考，价带中的平衡空穴浓度：其含义是：价带中的平衡空穴浓度等于价带中的有效状态密度乘以能量为价带顶能量时的玻尔兹曼分布函数。 10.

11. 12. 13. 14. 本征费米能级Fi E ：是本征半导体的费米能级；本征半导体费米能级的位置位于禁带带宽度g c v E E E =-。？ 15. 本征载流子浓度i n ：本征半导体内导带中电子浓度等于价带中空穴浓度的浓度 00i n p n ==。硅半导体，在300T K =时，1031.510i n cm -=?。 16. 杂质完全电离状态：当温度高于某个温度时，掺杂的所有施主杂质失去一个电子成为带正电的电离施主杂质；掺杂的所有受主杂质获得一个电子成为带负电的电离受主杂质，称谓杂质完全电离状态。 17. 束缚态：在绝对零度时，半导体内的施主杂质与受主杂质成电中性状态称谓束缚态。束缚态时，半导体内的电子、空穴浓度非常小。 18. 本征半导体的能带特征：本征半导体费米能级的位置位于禁带中央附近，且跟温度有关。如果电子和空穴的有效质量严格相等，那么本征半导体费米能级

2021年固体物理试题库

一、名词解释 1.晶态--晶态固体材料中原子有规律周期性排列，或称为长程有序。 2.非晶态--非晶态固体材料中原子不是长程有序地排列，但在几种原子范畴内保持着有序性，或称为短程有序。 3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间固体材料，其特点是原子有序排列，但不具备平移周期性。 4.单晶--整块晶体内原子排列规律完全一致晶体称为单晶体。 5.多晶--由许多取向不同单晶体颗粒无规则堆积而成固体材料。 6.抱负晶体（完整晶体）--内在构造完全规则固体，由全同构造单元在空间无限重复排列而构成。 7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体内部构造可以概括为是由某些相似点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子总体称为空间点阵。 8.节点（阵点）--空间点阵点子代表着晶体构造中相似位置，称为节点（阵点）。 9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边长度。 10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位一组互质整数。 11.配位数—晶体中和某一原子相邻原子数。 12.致密度—晶胞内原子所占体积和晶胞体积之比。 13.原子电负性—原子得失价电子能力度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能） 14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。 15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。 16.色心--晶体内可以吸取可见光点缺陷。 17.F心--离子晶体中一种负离子空位，束缚一种电子形成点缺陷。 18.V心--离子晶体中一种正离子空位，束缚一种空穴形成点缺陷。 19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑近来邻原子间互相作用。 20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原子独立地以相似频率 E振动。 21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性持续弹性媒质,晶体中只有3支声学波，且

高电压技术试题(选择+填空)

单选题描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是（）。 A、巴申定律 B、汤逊理论 C、流注理论 D、小桥理论答案：A 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第1章/第4节难度：2 分数：1 防雷接地电阻值应该（）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小答案：A 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第7章/第2节难度：2 分数：1 沿着固体介质表面发生的气体放电称为（）。 A、电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电答案：B 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第1章/第8节难度：2 分数：1 能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（）。 A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒答案：C 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第1章/第6节

分数：1 固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（）。 A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络答案：B 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第3章/第3节难度：2 分数：1 以下试验项目属于破坏性试验的是（）。 A、耐压试验 B、绝缘电阻测量 C、介质损耗测量 D、泄漏测量答案：A 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第4章/第1节难度：2 分数：1 海拔高度越大，设备的耐压能力（）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不确定答案：B 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第2章/第3节难度：2 分数：1 超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙答案：B 试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第8章/第1节

半导体器件物理复习

第一章 1、费米能级和准费米能级费米能级：不是一个真正的能级，是衡量能级被电子占据的几率的大小的一个标准，具有决定整个系统能量以及载流子分布的重要作用。准费米能级：是在非平衡状态下的费米能级，对于非平衡半导体，导带和价带间的电子跃迁失去了热平衡，不存在统一费米能级。就导带和价带中的电子讲，各自基本上处于平衡态，之间处于不平衡状态，分布函数对各自仍然是适应的，引入导带和价带费米能级，为局部费米能级，称为“准费米能级”。 2、简并半导体和非简并半导体简并半导体：费米能级接近导带底(或价带顶)，甚至会进入导带(或价带)，不能用玻尔兹曼分布，只能用费米分布非简并半导体：半导体中掺入一定量的杂质时，使费米能级位于导带和价带之间3、空间电荷效应当注入到空间电荷区中的载流子浓度大于平衡载流子浓度和掺杂浓度时，则注入的载流子决定整个空间电荷和电场分布，这就是空间电荷效应。在轻掺杂半导体中，电离杂质浓度小，更容易出现空间电荷效应，发生在耗尽区外。 4、异质结指的是两种不同的半导体材料组成的结。 5、量子阱和多量子阱量子阱：由两个异质结或三层材料形成，中间有最低的E C和最高的E V，对电子和空穴都形成势阱，可在二维系统中限制电子和空穴当量子阱由厚势垒层彼此隔开时，它们之间没有联系，这种系统叫做多量子阱 6、超晶格如果势垒层很薄，相邻阱之间的耦合很强，原来分立的能级扩展成能带(微带)，能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关，这种结构称为超晶格。 7、量子阱与超晶格的不同点 a.跨越势垒空间的能级是连续的 b.分立的能级展宽为微带另一种形成量子阱和超晶格的方法是区域掺杂变化第二章 1、空间电荷区的形成机制当这两块半导体结合形成p-n结时，由于存在载流子浓度差，导致了空穴从p区到n 区，电子从n区到p区的扩散运动。对于p区，空穴离开后，留下了不可动的带负电的电离受主，这些电离受主，没有正电荷与之保持电中性，所以在p-n结附近p 区一侧出现了一个负电荷区。同理，n区一侧出现了由电离施主构成的正电荷区，这些由电离受主和电离施主形成的区域叫空间电荷区。 2、理想p-n结理想的电流-电压特性所依据的4个假设： a.突变耗尽层近似 b.玻尔兹曼统计近似成立 c.注入的少数载流子浓度小于平衡多数载流子浓度 d.在耗尽层内不存在产生-复合电流3、肖克莱方程（即理想二极管定律）总电流之和J=J p+J n=J0[exp(qV kT )?1]，其中J0=qD p0n i2 L p N D +qD n n i2 L n N A 肖克莱方程准确描述了在低电流密度下p-n结的电流-电压特性，但也偏离理想情形，原因：a耗尽层载流子的产生和复合b在较小偏压下也可能发生大注入c串联电阻效应d载流子在带隙内两个状态之间的隧穿表面效应 4、p-n结为什么是单向导电在正向偏压下，空穴和电子都向界面运动，使空间电荷区变窄，电流可以顺利通过。在反向偏压下，空穴和电子都向远离界面的方向运动，使空间电荷区变宽，电流不能流过，反向电压增大到一定程度时，反向电流将突然增大，电流会大到将PN结烧毁，表现出pn结具有单向导电性。 5、扩散电容和势垒电容扩散电容：p-n结正向偏置时所表现出的一种微分电容效应势垒电容：当p-n结外加电压变化时，引起耗尽层的电荷量随外加电压而增多或减少，耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容。 6、击穿的机制击穿仅发生在反向偏置下 a.热击穿：在高反向电压下，反向电流引起热损耗导致结温增加，结温反过来又增加了反向电流，导致了击穿 b.隧穿:在强电场下，由隧道击穿，使电子从价带越过禁带到达导带所引起的一种击穿现象 c.雪崩倍增：当p-n结加的反向电压增加时，电子和空穴获得更大的能量，不断发生碰撞，产生电子空穴对。新的载流子在电场的作用下碰撞又产生新的电子空穴对，使得载流子数量雪崩式的增加，流过p-n结的电流急剧增加，导致了击穿 6、同型异质结和反型异质结同型异质结：两种不同的半导体材料组成的结，导电类型相同异型异质结：两种不同的半导体材料组成的结，导电类型不同 8、异质结与常规的p-n结相比的优势异质结注入率除了与掺杂比有关外，还和带隙差成指数关系，这点在双极晶体管的设计中非常关键，因为双极晶体管的注入比与电流增益有直接的关系，异质结双极晶体管(HBT)运用宽带隙半导体材料作为发射区以减小基极电流第三章 1、肖特基二极管肖特基二极管是一种导通电压降较低，允许高速切换的二极管，是利用肖特基势垒特性而产生的电子元件，一般为0.3V左右，且具有更好的高频特性优点：其结构给出了近似理想的正向I-V曲线，其反向恢复时间很短，饱和时间大为减少，开关频率高。正向压降低，工作在0.235V 缺点：其反向击穿电压较低及方向漏电流偏大 2、肖特基二极管和普通二极管相比优：开关频率高，正向电压降低缺：击穿电压低，反向电流大 3、欧姆接触欧姆接触定义为其接触电阻可以忽略的金属-半导体接触它不产生明显的附近阻抗，而且不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变，重掺杂的p-n结可以产生显著的隧道电流，金属和半导体接触时，如果半导体掺杂浓度很高，则势垒区宽度变得很薄，电子也要通过隧道效应贯穿势垒产生相当大的隧道流，甚至超过热电子发射电流而成为电流的主要成分。当隧道电流占主导地位时，它的接触电阻可以很小，可以用作欧姆接触。制造欧姆接触的技术：a.建立一个更重掺杂的表面层 b.加入一个异质结，附加一个小带隙层材料、同种类型半导体的高掺杂区 4、整流接触肖特基势垒是指具有整流特性的金属-半导体接触面（形成阻挡层），如同二极管具有整流特性。肖特基势垒相较于PN接面最大的区别在于具有较低的接面电压，以及在金属端具有相当薄的耗尽层宽度。 5、区别金属-半导体接触的电流输运主要依靠多子，而p-n结主要依靠少数载流子完成电流输运第四章 1、MIS的表面电场效应当VG=0时，理想半导体的能带不发生弯曲，即平带状态，在外加电场作用下，在半导体表面层发生的物理现象，主要在载流子的输运性质的改变。表面势及空间电荷区的分布随电压VG而变化。归纳为三种情况：积累，耗尽，反型。对于p型半导体多子积累：当金属板加负电压时，半导体表面附近价带顶向上弯曲并接近于费米能级，对理想的MIS电容，无电流流过，所以费米能级保持水平。因为载流子浓度与能量差呈指数关系，能带向上弯曲使得多数载流子（空穴）在表面积累耗尽：当施加小的正电压时，能带向下弯曲，多数载流子耗尽反型：施加更大的正电压，能带更向下弯曲，以致本征费米能级和费米能级在表面附近相交，此时表面的电子（少数载流子）数大于空穴数，表面反型 2、解释MIS的C-V曲线图高低频的差异是因为少数载流子的积累 a.低频时，左侧为空穴积累时的情形，有大的半导体微分电容，总电容接近于绝缘体电容；当负电压降为零时，为平带状态；进一步提高正向电压，耗尽区继续扩展，可将其看作是与绝缘体串联的、位于半导体表面附近的介质层，这将导致总电容下降，电容在达到一个最小值后，随电子反型层在表面处的形成再次上升，强反型时，电荷的增量不再位于耗尽层的边界处，而是在半导体表面出现了反型层导致了大的电容。 b.高频时，强反型层在φs≈2φB处开始，一旦强反型发生。耗尽层宽度达到最大，当能带弯曲足够大，使得φs=2φB时，反型层就有效的屏蔽了电场向半导体内的进一步渗透，即使是变化缓慢的静态电压在表面反型层引发附加电荷，高频小信号对于少数载流子而言变化也是很快的。增量电荷出现在耗尽层的边缘上第五章 1、三种接法共基、共射、共集 2、四种工作状态放大：发射极正偏，集电极反偏饱和：都正偏截止：都反偏发向：发射极反偏，集电极正偏 3、Kirk效应（基区展宽效应）在大电流状态下，BJT的有效基区随电流密度增加而展宽，准中性基区扩展进入集电区的现象，称为Kirk效应产生有效基区扩展效应的机构主要是大电流时集电结N?侧耗尽区中可移动电荷中和离化的杂质中心电荷导致空间电荷区朝向远离发射结方向推移。 4、厄尔利效应（基区宽度调制效应）当双极性晶体管（BJT）的集电极－发射极电压VCE改变，基极－集电极耗尽宽度WB-C（耗尽区大小）也会跟着改变。此变化称为厄利效应 5、发射区禁带宽度变窄在重掺杂情况下，杂质能级扩展为杂质能带，当杂质能带进入了导带或价带，并相连在一起，就形成了新的简并能带，使能带的状态密度发生变化，简并能带的尾部伸入禁带，导致禁带宽度减小，这种现象称为禁带变窄效应。

功能材料试题B参考答案

功能材料试题B参考答案一、名词解释（共24分，每个3分）居里温度：铁电体失去自发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。铁电畴：铁电晶体中许许多多晶胞组成的具有相同自发极化方向的小区域称为铁电畴。电致伸缩：在电场作用下，陶瓷外形上的伸缩（或应变）叫电致伸缩。介质损耗：陶瓷介质在电导和极化过程中有能量消耗，一部分电场能转变成热能。单位时间内消耗的电能叫介质损耗。 n型半导体：主要由电子导电的半导体材料叫n型半导体。电导率：电导率是指面积为1cm2，厚度为1cm的试样所具有的电导（或电阻率的倒数或它是表征材料导电能力大小的特征参数）。压敏电压：一般取I=1mA时所对应的电压作为I随V陡峭上升的电压大小的标志称压敏电压。施主受主相互补偿：在同时有施主和受主杂质存在的半导体中，两种杂质要相互补偿，施主提供电子的能力和受主提供空状态的能力因相互抵消而减弱。二、简答（共42分，每小题6分） 1.化学镀镍的原理是什么？

答：化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂（次磷酸盐）的作用下，在具有催化性质的瓷件表面上，使镍离子还原成金属、次磷酸盐分解出磷，获得沉积在瓷件表面的镍磷合金层。由于镍磷合金具有催化活性，能构成催化自镀，使得镀镍反应得以不断进行。 2.干压成型所用的粉料为什么要造粒？造粒有哪几种方式？各有什么特点？答：为了烧结和固相反应的进行，干压成型所用粉料颗粒越细越好，但是粉料越细流动性越差；同时比表面积增大，粉料占的体积也大。干压成型时就不能均匀地填充模型的每一个角落常造成空洞、边角不致密、层裂、弹性后效等问题。为了解决以上问题常采用造粒的方法。造粒方式有两种方式：加压造粒法和喷雾干燥法。加压造粒法的特点是造出的颗粒体积密度大、机械强度高、能满足大型和异型制品的成型要求。但是这种方法生产效率低、自动化程度不高。喷雾干燥法可得到流动性好的球状团粒，产量大、可连续生产，适合于自动化成型工艺。但是这种方法得到的团粒体积密度不如喷雾干燥法大、机械强度不如喷雾干燥法高。 3.铁电体与反铁电体的自发极化有何不同特点？并分别解释为什么总的 ΣP＝0？答;铁电体自发极化的特点是单元晶胞中的偶极子成对的按相同方向平行排列，晶体中存在着一个个由许多晶胞组成的自发极化方向相同的小区域－铁电畴，但各个铁电畴的极化方向是不同的、杂乱无章的

高电压技术试题

一、选择 1.流注理论未考虑( )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.极化时间最短的是( )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极

7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8. 衡量电介质损耗的大小用（）表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 9.以下哪种因素与tgδ无关。（） A.温度 B.外加电压 C.湿度 D.电压的频率 10.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性 11.下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象( ) A.气体 B.液体 C.固体 D.无法确定 12.构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2。为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使( ) A.C1>>C2,R1>>R2

B.C1>>C2,R1<>R2 D.C1<0.03~0.06 C.>0.06~0.10

固体物理学题库..doc

一、填空 1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。 2.组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。 3.在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为 ______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为 ____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括 ______________晶体结构和 ______________晶体结构。 5.简单立方结构原子的配位数为 ______；体心立方结构原子的配位数为 ______。6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原子，因此它是 _______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的 ______________格子套构而成的。 7.金刚石结构中存在 ______个不等价原子，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4 的长度套构而成，晶胞中有 _____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足 a i b j 2 ij 2 ,当i j时关系的 b1,b 2, b 3为基矢，由0，当 i （ i, j 1,2,3) j时 K h h b h b h构b成的点阵，称为 _______。 1 1 2 2 3 10.晶格常数为 a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 ________。 11.晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 12.晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 (010)面间距为 ________ 14.体心立方的倒点阵是 ________________点阵，面心立方的倒点阵是 ________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。 15.一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是 ________________。 16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a，则第一布里渊区的体积变为原来的 ___________倍。

纳米功能材料试题大学期末复习资料

《纳米功能材料》—思考题第一章、概论 1.纳米材料定义及分类。定义：利用物质在小到原子或分子尺度以后，由于尺寸效应、表面效应或量子效应所出现的奇异现象而发展出来的新材料。分类：纳米粒子（零维纳米结构）；纳米线、纳米棒（一维纳米结构）；薄膜（二维纳米结构）；纳米复合材料和纳米晶材料（三维纳米结构）。 2.功能材料定义及分类。定义：是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。分类：常见的分类方法：（1）按材料的化学键分类：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料；（2）按材料物理性质分类：磁性材料、电学材料、光学材料、声学材料、力学材料；其他分类方法：（3）按结晶状态分类：单晶材料、多晶材料、非晶态材料；（4）按服役的领域分类：信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。 3.按照产物类型，纳米材料如何划分类别。按照产物类型进行划分：（1）纳米粒子（零维）：通过胶质处理、火焰燃烧和相分离技术合成；（2）纳米棒或纳米线（一维）：通过模板辅助电沉积，溶液-液相-固相生长技术，和自发各向异性生长的方式合成；（3）薄膜（二维）：通过分子束外延和原子层沉积技术合成；（4）纳米结构块体材料（三维）：例如自组织纳米颗粒形成光带隙晶体 4.纳米结构和材料的生长介质类型？（1）气相生长，包括激光反应分解合成纳米粒子、原子层沉积形成薄膜等；

（2）液相生长，包括胶质处理形成纳米粒子、自组织形成单分散层等；（3）固相生成，包括相分离形成玻璃基体中的金属颗粒、双光子诱导聚合化形成三维光子晶体等；（4）混合生长，包括纳米线的气-液-固生长等。 5.按照生长介质划分：（1）气相生长，包括激光反应分解合成纳米粒子、原子层沉积形成薄膜等；（2）液相生长，包括胶质处理形成纳米粒子、自组织形成单分散层等；（3）固相生成，包括相分离形成玻璃基体中的金属颗粒、双光子诱导聚合化形成三维光子晶体等；（4）混合生长，包括纳米线的气-液-固生长等 6.纳米技术的定义？定义：由于纳米尺寸，导致的材料及其体系的结构与组成表现出奇特而明显改变的物理、化学和生物性能、以及由此产生的新现象和新工艺。 7.制备纳米结构和材料的2大途径是什么？各自的特点或有缺点？两大途径：自下而上；自上而下。 8.什么是描述小尺寸化的“摩尔定律”？当价格不变时，上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 9.根据自己的理解，说明促进纳米材料相关科学与技术发展的意义。新世纪高科技的迅速发展对高性能材料的要求越来越迫切,而纳米材料的合成为发展高性能的新材料和对现有材料性能的改善提供了一个新的途径。纳米科技是一门新兴的尖端科学技术。它将是21世纪最先进、最重要的科学技术之一,它的迅速发展有可能迅速改变物质产品的生产方式,引发一场新的产业革命,导致社会发生巨大变革。正如像自来水、电、抗生素和微电子的发

半导体器件物理复习题完整版模板

半导体器件物理与工艺复习题(2015)

固体物理精彩试题库(大全)

功能材料试题及参考答案

(完整版)高电压技术考试试题答案

半导体器件物理试题

最新大学固体物理考试题及答案参考

试题库--建筑功能材料

高电压技术试题第三套

半导体器件物理复习题

2021年固体物理试题库

高电压技术试题(选择+填空)

半导体器件物理复习

功能材料试题B参考答案

高电压技术试题

固体物理学题库..doc

纳米功能材料试题大学期末复习资料