（1） 表面积累：当金属表面所加的电压使得半导体表面出现多子积累时，这就是表面积累，其能带图和电
荷分布如图所示：
（2） 表面耗尽：当金属表面所加的电压使得半导体表面载流子浓度几乎为零时，这就是表面耗尽，其能带
图和电荷分布如图所示：
（3）当金属表面所加的电压使得半导体表面的少子浓度比多子浓度多时，这就是表面反型，其能带图和电荷
分布如图所示：
7-3、解：理想MIS结构的高频、低频电容-电压特性曲线如图所示；
其中AB段对应表面积累，C到D段为表面耗尽，GH和EF对应表面反型。
7-4、解：使半导体表面达到强反型时加在金属电极上的栅电压就是开启电压。
?VT?Vo?2VBQsCo???2VB这时半导体的表面势
Vs?2VB
7-5、答：当MIS结构的半导体能带平直时，在金属表面上所加的电压就叫平带电压。平带电压是度量实际MIS结构与理想MIS结构之间的偏离程度的物理量，据此可以获得材料功函数、界面电荷及分布等材料特性参数。
7-6、解：影响MIS结构平带电压的因素分为两种：
（1）金属与半导体功函数差。例如，当Wm （2）界面电荷。假设在SiO2中距离金属- SiO2界面x处有一层正电荷，将导致C-V特性向负栅压方向移动。 如图： 恢复平带在金属上所加的电压就是： ?VFB2??1Co?doxρ?x?do0dx 在实际半导体中，这两种因素都同时存在时，所以实际MIS结构的平带电压为 平带电压VFB?VFB1?VFB2?Wm?Ws??1?????????q???Co?doxρ?x?do0?dx??? 一、选择填空（含多项选择） 1. 与半导体相比较，绝缘体的价带电子激发到导带所需的能量（） A. 比半导体的大 B. 比半导体的小 C. 与半导体的相等 14－315－3 2. 室温下，半导体Si掺硼的浓度为10cm，同时掺有浓度为1.1×10cm的磷，则电子浓度约为（），空穴浓度为（），费米能级（）；将该半导体升温至570K，则多子浓度约为（），少子浓度为（），费米能级（）。 10－317－3 （已知：室温下，ni≈1.5×10cm，570K时，ni≈2×10cm） A. 1014cm－3 B. 1015cm－3 C. 1.1×1015cm－3 15－315－317－3 D. 2.25×10cm E. 1.2×10cm F. 2×10cm G. 高于Ei H. 低于Ei I. 等于Ei 3. 施主杂质电离后向半导体提供（），受主杂质电离后向半导体提供（），本征激发后向半导体提供（）。 A. 空穴 B. 电子 4. 对于一定的半导体材料，掺杂浓度降低将导致禁带宽度（），本征流子浓度（），功函数（）。 A. 增加 B. 不变 C. 减少 5. 对于一定的n型半导体材料，温度一定时，较少掺杂浓度，将导致（）靠近Ei。 A. Ec B. Ev C. Eg D. Ef 6. 热平衡时，半导体中电子浓度与空穴浓度之积为常数，它只与（）有关，而与（）无关。 A. 杂质浓度 B. 杂质类型 C. 禁带宽度 D. 温度 7. 表面态中性能级位于费米能级以上时，该表面态为（）。 A. 施主态 B. 受主态 C. 电中性 8. 当施主能级Ed与费米能级Ef相等时，电离施主的浓度为施主浓度的（）倍。 A. 1 B. 1/2 C. 1/3 D. 1/4 9. 最有效的复合中心能级位置在（）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（）附近，常见的是（）的陷阱 A. Ea B. Ed C. E D. Ei E. 少子 F. 多子 10. 载流子的扩散运动产生（）电流，漂移运动长生（）电流。 A. 漂移 B. 隧道 C. 扩散 11. MIS结构的表面发生强反型时，其表面的导电类型与体材料的（），若增加掺杂浓度，其开启电压将（）。 A. 相同 B. 不同 C. 增加 D. 减少 二、思考题 1. 简述有效质量与能带结构的关系。 2. 为什么半导体满带中的少量空状态可以用带有正电荷和具有一定质量的空穴来描述？ 3. 分析化合物半导体PbS中S的间隙原子是形成施主还是受主？S的缺陷呢？ 4. 说明半导体中浅能级杂质、深能级杂质的作用有何不同？ 5. 为什么Si半导体器件的工作温度比Ge半导体器件的工作温度高？你认为在高温条件下工作的半导体应满足什么条件？ 6. 工厂生产超纯Si的室温电阻率总是夏天低，冬天高。试解释其原因。 7. 试解释强电场作用下GaAs的负阻现象。 8. 稳定光照下，半导体中的电子和空穴浓度维持不变，半导体处于平衡状态下吗？为什么？ 9. 爱因斯坦关系是什么样的关系？有何物理意义？ 10. 怎样才能使得n型硅与金属铝接触才能分别实现欧姆接触和整流接触？ 1. 答案：（A） 2. 答案：（B），（D），（G），（F），（F），（I） 3. 答案：（B），（A），（A，B） 4. 答案：（B，A），（B，C），（C） 5. 答案：（D） 6. 答案：（C,D），（A,B） 7. 答案：（A） 8. 答案：（C） 9.答案：（C），（E） 10. 答案：（C），（A） 11. 答案：（B），（C） 《半导体物理》重点难点 第一章 半导体中的电子状态 1、Si和GaAs的晶体结构 2、Ge、Si和GaAs的能带结构 3、本征半导体及其导电机构、空穴 第二章 半导体中的杂质和缺陷 l、本征激发与本征半导体的特征 2、杂质半导体与杂质电离 第三章 半导体中载流子的统计分布 1、热平衡态时非简并半导体中载流子的浓度分布 2、费米能级EF的相对位置。 第四章 半导体中的导电性 1、迁移率 2、散射——影响迁移率的本质因素 3、电导率 4、弱电场下电导率的统计理论 第五章 非平衡载流子 1、非平衡载流子的产生 2、非平衡载流子的复合 3、非平衡载流子的运动规律 4、扩散方程 5、爱因斯坦关系 6、连续性方程 第六章 金属和半导体接触 1、阻挡层与反阻挡层的形成 2、肖特基势垒的定量特性 3、欧姆接触的特性 4、少子的注入 第七章 半导体表面与MIS结构 1、表面电场效应 2、理想与非理想MIS结构的C-V特性 3、Si-SiO2系统的性质4、表面电导