1996年天津大学硕士研究生入学考试半导体物理学试题
一．（20分）
1.证明 （1）：自由电子速度为 V=
（2）：在外力作用下，晶体中电子有效质量为
1dE hdkm1*=nhdd22Ek
式中：E为电子能量，k为电子波矢量，h为普朗克常数
2. 试述引进
mn*的物理意义。
mn*能否为负值？为什么？晶体中内外层电子在外力
作用下获得的加速度有何差别？
二（15分）
①假设一杂质半导体，当考虑有杂质电离，本征激发，电离杂质散射及晶格散射等因素时，画出其电阻率随
②假设半导体的浓度分别为其
1的变化示意图。 TN10cm=D112?3，
N10cm=D216?3,试在同一图上画出
EF随T的变化规律。
三（15分）
①解释 在一定电场一定温度下，GaAs会出现负微分电导率。为什么GaAs材料适合做激光管？
②在TTL硅高速电路中，在晶体管基极与集电极之间接一肖特基二极管，为什么？
③在一定电场，磁场下，测得某一长为L,宽为B，厚为D的矩形半导体样品的霍尔系数为
R
H0，当电场，磁场不变，而样品长为2L，宽为2B，厚为2D时，测得霍尔系数应为多少？
四 （20分）
1. P-N结中费米能级随位置的变化和电流密度的关系为
Jn=n
?dEFndx,
（
J=pp?dEFpdx）,试分别讨论平衡P-N结和非平衡P-N结正向偏置时
EF随位置
和载流子浓度的关系。并画出其能带示意图。
2. 在平衡P-N结势垒区中和正向偏置的P-N结势垒区中，有无载流子净产生或净复合？
五（20分）
有一P-Si衬底MOS结构，氧化层中存在固定电荷，可动离子界面态等电荷。测得其C-V曲线如图a所示。请分别指出曲线②③④各为何种电荷的影响（其中曲线①为理想情况，曲线③为BT处理后所测）。解释第④条曲线产生的原因。2.如MOS结构电极为1mm×1mm,
Cmax=88.5pf,
Cmin=40pf,室温下测
VFB1=-2V，或BT处理后
VFB2=-4V，试计算氧
化层中可动离子密度
2.（10分）
N。（q=1.6×m10?19库仑，
?=8.85×010?14法/厘米，
?r=4）
0有一n型半导体，假定复合中心能级在
何
位
置
为
Et更接近价带顶，则？寿命τ如何表示？复合中心有
效
复
合
中
心
？
最
③ ④②①图表 A