一、填充题 1. 两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带 正 电达到热平衡后两者的费米能级 相等 。 2. 半导体硅的价带极大值位于

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空间第一布里渊区的中央，其导带极小值位于 【100】 方向上距布里渊区边界约0.85倍处，因此属于 间接带隙 半导体。 3. 晶体中缺陷一般可分为三类：点缺陷，如 空位 间隙原子 ； 线缺陷，如 位错 ；面缺陷，如层错和晶粒间界。 4. 间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为 弗仓克耳缺陷 ；形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为 肖特基缺陷 。 5． 浅能级 杂质可显著改变载流子浓度； 深能级 杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心。 6. 硅在砷化镓中既能取代镓而表现为 施主能级 ，又能取代砷而表现为 受主能级 ，这种性质称为杂质的双性行为。 7．对于ZnO半导体，在真空中进行脱氧处理， 可产生 氧空位 ， 从而可获得 n型 ZnO半导体材料。 8．在一定温度下，与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为 1/2 ，高于费米能级2kT能级处的占据概率为 1/1 exp(2) 。 9．本征半导体的电阻率随温度增加而 单调下降 ，杂质半导体的电阻率随温度增加，先下降然后 上升至最高点 ，再单调下降。 10．n型半导体的费米能级在极低温（0K）时位于导带底和施主能级之间 中央 处，随温度升高，费米能级先上升至一极值，然后下降至 本征费米能级 。 11. 硅的导带极小值位于

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空间布里渊区的 【100】

方向。

12. 受主杂质的能级一般位于 价带顶附近 。

13. 有效质量的意义在于它概括了半导体 内部势场 的作用。

14. 间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为 弗仓克耳缺陷 。

15. 除了掺杂， 引入缺陷 也可改变半导体的 导电类型。

16. 回旋共振 是测量半导体内载流子有效质量的重要技术手段。

17. PN结电容可分为 势垒电容 和扩散电容两种。

18. PN结击穿的主要机制有 雪崩击穿 、隧道击穿和热击穿。

19. PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是 正向电压 电压。

20.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢

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的 二阶导数 ，引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的 内部势场 的作用。

21. 从能带角度来看，锗、硅属于 间接带隙 半导体，而砷化稼属于 直接带隙 半导体，后者有利于光子的吸收和发射。

22．除了 掺杂 这一手段， 通过引入 引入缺陷 也可在半导体禁带中引入能级，从而改变半导体的导电类型。

23. 半导体硅导带底附近的等能面是沿 【100】 方向的旋转椭球面，载流子在长轴方向（纵向）有效质量ml 大于 在短轴方向（横向）有效质量mt。

24. 对于化学通式为MX的化合物半导体，正离子M空位一般表现为 受主杂质 ，正离子M为间隙原子时表现为 施主杂质 。

25. 半导体导带中的电子浓度取决于导带的 状态密度 （即量子态按能量如何分布）和 费米分布函数 （即电子在不同能量的量子态上如何分布）。

26．通常把服从 玻尔兹曼分布 的电子系统称为非简并性系统，服从 费米分布 的电子系统称为简并性系统。

27．对于N型半导体，其费米能级一般位于禁带中线以上，随施主浓度增加，费米能级向 导带底 移动，而导带中的电子浓度也随之 增加 。

28．对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与 温度 有关，而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于 禁带宽度

的大小。

29．如取施主杂质能级简并度为2,当杂质能级与费米能级重合时施主杂质有

1/3 电离， 在费米能级之上2kT时有 1/1 2exp(-2) 电离。

31． 两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带

正电 电，达到热平衡后两者的费米能级 相等 。

32. 从能带角度来看，锗、硅属于 间接带隙 半导体，而砷化稼属于 直接带隙 半导体，后者有利于光子的吸收和发射。

33. 由于半导体硅导带底附近的等能面是 旋转椭球面 而非球面，因此在回旋共振实验中，当磁场对晶轴具有非特殊的取向时，一般可观察到 3 吸收峰。

34． 除了 掺杂 这一手段， 通过引入 缺陷 也可在半导体禁带中引入能级，从而改变半导体的导电类型。

35． 浅能级 杂质可显著改变载流子浓度； 深能级 杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心。

36． 对于化学通式为MX的化合物半导体，负离子X空位一般表现为 施主杂质 ，负离子X为间隙原子时表现为 受主杂质 。

37． 通常把服从 玻尔兹曼分布 的电子系统称为非简并性系统，服从 费米分布 的电子系统称为简并性系统。

38． 对于N型半导体，其费米能级一般位于禁带中线以上，随施主浓度增加，费米能级向 导带底 移动，而导带中的电子浓度也随之 增加 。

39． 费米能级位置一般利用 电中性 条件求得，确定了费米能级位置，就可求得一定温度下的电子及空穴 浓度 。

40．半导体的电导率正比于载流子浓度和 迁移率 ，而后者又正比于载流子的 平均自由时间 ，反比于载流子的有效质量。

二、论述题

1. 简要说明载流子有效质量的定义和作用？

答：能带中电子或空穴的有效质量m*的定义式为：