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半导体试题 A

半导体试题 A
半导体试题 A

第10章 半导体存储器汇总

第10章半导体存储器 10.1 学习要求 (1)理解只读存储器的基本工作原理。 (2)掌握用只读存储器进行逻辑设计的方法。 (3)了解随机存取存储器的基本工作原理。 (4)了解扩展存储器容量的方法。 10.2 学习指导 本章重点: (1)只读存储器的工作原理。 (2)利用只读存储器进行逻辑设计。 本章难点: (1)只读存储器的工作原理。 (2)利用只读存储器进行逻辑设计。 本章考点: (1)利用只读存储器实现各种组合逻辑函数。 (2)利用只读存储器实现给定功能的逻辑电路。 (3)与、或阵列图的意义和用法。 10.2.1 只读存储器(ROM) 1.ROM的结构 ROM由地址译码器、存储矩阵和读出电路组成,如图10.1所示。ROM的特点是存入的内容固定不变,工作时只能读出(取出),不能存入(写入),且在断电后存入的信息仍能保持,常用于存放固定的信息。 存储矩阵是存储器的主体,由大量的存储单元组成。一个存储单元只能存储1位二进制数码1或0。通常数据和指令用M位的二进制数表示,称为一个字,M为字长。M个存储单元为一组,存储一个字,称为字单元。每个字单元有一个地址,按地

电子技术学习指导与习题解答 246 址来选择所需要的字。图10.1中W 0、W 1、…、1N -W 称为字单元的地址选择线,简称字线;D 0、D 1、…、1M -D 称为输出信息的数据线,简称位线。存储矩阵有N 条字线和M 条位线,M N ?表示存储器的存储容量,这是存储器的主要技术指标之一。 地址译码器的作用是根据输入的地址代码011n A A A -,从N (n N 2=)条字线中选择一条字线,以确定与地址代码相对应的字单元的位置。至于选择哪—条字线,则决定于输入的是哪一个地址代码。任何时刻,只能有一条字线被选中。被选中的那条字线所对应的字单元中的各位数码便经M 条位线传送到数据输出端。 A 0A 1 A 0 地 址输入 数据输出 … 图10.1 ROM 的结构示意图 2.ROM 的工作原理 如图10.2所示是一个由二极管构成的容量为44?的ROM 。 A 0 地址输入 地址译码器 存储矩阵 A 1 图10.2 二极管ROM 电路

电子科技大学半导体物理期末考试试卷试题答案

电子科技大学二零零六至二零零七学年第一学期期末考试半导体物理课程考试题卷( 120分钟)考试形式:闭卷考试日期200 7年 1 月 14日 注:1、本试卷满分70分,平时成绩满分15分,实验成绩满分15分; 2.、本课程总成绩=试卷分数+平时成绩+实验成绩。 课程成绩构成:平时分,期中分,实验分,期末分 一、选择填空(含多选题)(2×20=40分) 1、锗的晶格结构和能带结构分别是( C )。 A. 金刚石型和直接禁带型 B. 闪锌矿型和直接禁带型 C. 金刚石型和间接禁带型 D. 闪锌矿型和间接禁带型 2、简并半导体是指( A )的半导体。 A、(E C -E F )或(E F -E V )≤0 B、(E C -E F )或(E F -E V )≥0 C、能使用玻耳兹曼近似计算载流子浓度 D、导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子 3、在某半导体掺入硼的浓度为1014cm-3, 磷为1015cm-3,则该半导体为( B )半导体;其有效杂质浓度约为( E )。 A. 本征, B. n型, C. p型, D. 1.1×1015cm-3, E. 9×1014cm-3 4、当半导体材料处于热平衡时,其电子浓度与空穴浓度的乘积为( B ),并且该乘积和(E、F )有关,而与( C、D )无关。 A、变化量; B、常数; C、杂质浓度; D、杂质类型; E、禁带宽度; F、温度 5、在一定温度下,对一非简并n型半导体材料,减少掺杂浓度,会使得( C )靠近中间能级E i ;如果增加掺杂浓度,有可能使得( C )进入( A ),实现重掺杂成为简并半导

体。 A 、E c ; B 、E v ; C 、E F ; D 、 E g ; E 、E i 。 67、如果温度升高,半导体中的电离杂质散射概率和晶格振动散射概率的变化分别是(C )。 A 、变大,变大 B 、变小,变小 C 、变小,变大 D 、变大,变小 8、最有效的复合中心能级的位置在(D )附近,最有利于陷阱作用的能级位置位于(C )附近,并且常见的是( E )陷阱。 A 、E A ; B 、E B ; C 、E F ; D 、 E i ; E 、少子; F 、多子。 9、一块半导体寿命τ=15μs ,光照在材料中会产生非平衡载流子,光照突然停止30μs 后,其中非平衡载流子将衰减到原来的( C )。 A 、1/4 B 、1/e C 、1/e 2 D 、1/2 10、半导体中载流子的扩散系数决定于该材料中的( A )。 A 、散射机构; B 、复合机构; C 、杂质浓度梯度; C 、表面复合速度。 11、下图是金属和n 型半导体接触能带图,图中半导体靠近金属的表面形成了(D )。 A 、n 型阻挡层 B 、p 型阻挡层 C 、p 型反阻挡层 D 、n 型反阻挡层 12、欧姆接触是指( D )的金属-半导体接触。 A 、W ms =0 B 、W ms <0 C 、W ms >0 D 、阻值较小并且有对称而线性的伏-安特性 13、MOS 器件中SiO 2层中的固定表面电荷主要是( B ),它能引起半导体表面层中的能带( C )弯曲,要恢复平带,必须在金属与半导体间加( F )。 A .钠离子; B 硅离子.;C.向下;D.向上;E. 正电压;F. 负电压 二、证明题:(8分) 由金属-SiO 2-P 型硅组成的MOS 结构,当外加的电压使得半导体表面载流子浓度n s 与内部多数载流子浓度P p0相等时作为临界强反型层条件,试证明:此时半导体的表面势为: 证明:设半导体的表面势为V S ,则表面的电子浓度为: 200exp()exp()S i S s p p qV n qV n n KT p KT == (2分) 当n s =p p0时,有:20exp( ),S p i qV p n KT = (1分)

常用半导体器件复习题

第1章常用半导体器件 一、判断题(正确打“√”,错误打“×”,每题1分) 1.在N型半导体中,如果掺入足够量的三价元素,可将其改型成为P型半导体。()2.在N型半导体中,由于多数载流子是自由电子,所以N型半导体带负电。()3.本征半导体就是纯净的晶体结构的半导体。() 4.PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。() 5.使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏,且集电结也是正偏。()6.晶体三极管的β值,在任何电路中都是越大越好。( ) 7.模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。( ) 8.稳压二极管正常工作时,应为正向导体状态。( ) 9.发光二极管不论外加正向电压或反向电压均可发光。( ) 10.光电二极管外加合适的正向电压时,可以正常发光。( ) 一、判断题答案:(每题1分) 1.√; 2.×; 3.√; 4.√; 5.×; 6.×; 7.√; 8.×; 9.×; 10.×。

二、填空题(每题1分) 1.N型半导体中的多数载流子是电子,P型半导体中的多数载流子是。2.由于浓度不同而产生的电荷运动称为。 3.晶体二极管的核心部件是一个,它具有单向导电性。 4.二极管的单向导电性表现为:外加正向电压时,外加反向电压时截止。5.三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置,集电结偏置。6.场效应管与晶体三极管各电极的对应关系是:场效应管的栅极G对应晶体三极管的基极b,源极S对应晶体三极管,漏极D对应晶体三极管的集电极c。7.PN结加正向电压时,空间电荷区将。 8.稳压二极管正常工作时,在稳压管两端加上一定的电压,并且在其电路中串联一支限流电阻,在一定电流围表现出稳压特性,且能保证其正常可靠地工作。 9.晶体三极管三个电极的电流I E 、I B 、I C 的关系为:。 10.发光二极管的发光颜色决定于所用的,目前有红、绿、蓝、黄、橙等颜色。 二、填空题答案:(每题1分) 1.空穴 2.扩散运动 3.PN结 4.导通 5.反向 6.发射机e 7.变薄 8.反向 9.I E =I B +I C 10.材料 三、单项选择题(将正确的答案题号及容一起填入横线上,每题1分)

《半导体物理学》期末考试试卷参考答案(A卷)-往届

赣 南 师 范 学 院 第1页 共2页 2010–2011学年第一学期期末考试参考答案(A 卷) 开课学院:物电学院 课程名称:半导体物理学 考试形式:闭卷,所需时间:120分钟 注意事项:1、教师出题时请勿超出边界虚线; 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚,答题不得超出密封线; 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。 一、填空题(共30分,每空1分) 1、 电子 空穴 电子 2、 替位式 间隙式 3、 01 ()1exp() F f E E E k T = -+ 在热平衡状态下,电子在允许的量子态上如何分布 0()F E E k T B f E e --= 前者受泡利不相容原理的限制 4、 电子 空穴 00n p 电子-空穴对 n p = 多数 少数 多数 注入的非平衡多数载 流子浓度比平衡时的多数载流子浓度小得多 少数 注入的非平衡少数载流子浓度比 平衡时的少数载流子浓度大得多 5、 电子在导带和价带之间的直接跃迁,引起电子和空穴的直接复合 电子和空穴通过禁 带的能级(复合中心)进行复合 发射光子 发射声子 将能量给予其它载流子,增加它们的动能 6、 半导体表面非平衡载流子浓度比内部高 扩散 扩散 漂移 漂移 二、选择题(共10分,每题2分) 1、A 2、B 3、D 4、C 5、B 三、计算题(共60分) 一、1、解:(1)因为n p nq pq σμμ=+,又2 i np n =,所以 22i n p i n nq q n n σμμ=+≥= 根据不等式的性质,当且仅当n nq μ=2 i p n q n μ时,上式取等。 解得:1/2 ( )p i n n n μμ=,即此时电导率σ最小。 相应地,此时21/2 ()i n i p n p n n μ μ== ( 2)对本征Ge : 13 19 2() 2.510 1.610 (19003800)2.2810(/) i i n p n q S cm σμμ--=+ =????+ =? 在最小电导率条件下: min 1319((2(2.510)(1.610)/n p i n q n q n S cm σμμ--2=+ =2 =???? =2.12?10() (3)当材料的电导率等于本征电导率时,有: 00()n p i n p n q p q n q μ μμμ+=+ 即:2 00 ()i n p i n p n n q q n q n μμμμ+=+ 整理得:2 2 00()0n i n p i p n n n n μμμμ-++= 解得:0n n = 带入数据得:00()2i i n n n n ==舍或

半导体集成电路习题及答案

第1章 集成电路的基本制造工艺 1.6 一般TTL 集成电路与集成运算放大器电路在选择外延层电阻率上有何区别?为什么? 答:集成运算放大器电路的外延层电阻率比一般TTL 集成电路的外延层电阻率高。 第2章 集成电路中的晶体管及其寄生效应 复 习 思 考 题 2.2 利用截锥体电阻公式,计算TTL “与非”门输出管的CS r 2.2 所示。 提示:先求截锥体的高度 up BL epi mc jc epi T x x T T -----= 然后利用公式: b a a b WL T r c -? = /ln 1ρ , 2 1 2?? =--BL C E BL S C W L R r b a a b WL T r c -? = /ln 3ρ 321C C C CS r r r r ++= 注意:在计算W 、L 时, 应考虑横向扩散。 2.3 伴随一个横向PNP 器件产生两个寄生的PNP 晶体管,试问当横向PNP 器件在4种可能 的偏置情况下,哪一种偏置会使得寄生晶体管的影响最大? 答:当横向PNP 管处于饱和状态时,会使得寄生晶体管的影响最大。 2.8 试设计一个单基极、单发射极和单集电极的输出晶体管,要求其在20mA 的电流负载下 ,OL V ≤0.4V ,请在坐标纸上放大500倍画出其版图。给出设计条件如下: 答: 解题思路 ⑴由0I 、α求有效发射区周长Eeff L ; ⑵由设计条件画图 ①先画发射区引线孔; ②由孔四边各距A D 画出发射区扩散孔; ③由A D 先画出基区扩散孔的三边; ④由B E D -画出基区引线孔; ⑤由A D 画出基区扩散孔的另一边;

⑥由A D 先画出外延岛的三边; ⑦由C B D -画出集电极接触孔; ⑧由A D 画出外延岛的另一边; ⑨由I d 画出隔离槽的四周; ⑩验证所画晶体管的CS r 是否满足V V OL 4.0≤的条件,若不满足,则要对所作 的图进行修正,直至满足V V OL 4.0≤的条件。(CS C OL r I V V 00 ES += 及己知 V V C 05.00ES =) 第3章 集成电路中的无源元件 复 习 思 考 题 3.3 设计一个4k Ω的基区扩散电阻及其版图。 试求: (1) 可取的电阻最小线宽min R W =?你取多少? 答:12μm (2) 粗估一下电阻长度,根据隔离框面积该电阻至少要几个弯头? 答:一个弯头 第4章 晶体管 (TTL)电路 复 习 思 考 题 4.4 某个TTL 与非门的输出低电平测试结果为 OL V =1V 。试问这个器件合格吗?上 机使用时有什么问题? 答:不合格。 4.5 试分析图题4.5所示STTL 电路在导通态和截止态时各节点的电压和电流,假定各管的 β=20, BEF V 和一般NPN 管相同, BCF V =0.55V , CES V =0.4~0.5V , 1 CES V =0.1~0.2V 。 答:(1)导通态(输出为低电平) V V B 1.21= , V V B 55.12= ,V V B 2.13= ,V V B 5.04= ,V V B 8.05= ,

半导体物理期末试卷含部分答案

一、填空题 1.纯净半导体Si 中掺V 族元素的杂质,当杂质电离时释放 电子 。这种杂质称 施主 杂质;相应的半导体称 N 型半导体。 2.当半导体中载流子浓度的分布不均匀时,载流子将做 扩散 运动;在半导体存在外加电压情况下,载流子将做 漂移 运动。 3.n o p o =n i 2标志着半导体处于 平衡 状态,当半导体掺入的杂质含量改变时,乘积n o p o 改变否? 不变 ;当温度变化时,n o p o 改变否? 改变 。 4.非平衡载流子通过 复合作用 而消失, 非平衡载流子的平均生存时间 叫做寿命τ,寿命τ与 复合中心 在 禁带 中的位置密切相关,对于强p 型和 强n 型材料,小注入时寿命τn 为 ,寿命τp 为 . 5. 迁移率 是反映载流子在电场作用下运动难易程度的物理量, 扩散系数 是反映有浓度梯度时载流子运动难易程度的物理量,联系两者的关系式是 q n n 0=μ ,称为 爱因斯坦 关系式。 6.半导体中的载流子主要受到两种散射,它们分别是电离杂质散射 和 晶格振动散射 。前者在 电离施主或电离受主形成的库伦势场 下起主要作用,后者在 温度高 下起主要作用。 7.半导体中浅能级杂质的主要作用是 影响半导体中载流子浓度和导电类型 ;深能级杂质所起的主要作用 对载流子进行复合作用 。 8、有3个硅样品,其掺杂情况分别是:甲 含铝1015cm -3 乙. 含硼和磷各1017 cm -3 丙 含镓1017 cm -3 室温下,这些样品的电阻率由高到低的顺序是 乙 甲 丙 。样品的电子迁移率由高到低的顺序是甲丙乙 。费米能级由高到低的顺序是 乙> 甲> 丙 。 9.对n 型半导体,如果以E F 和E C 的相对位置作为衡量简并化与非简并化的标准,那么 T k E E F C 02>- 为非简并条件; T k E E F C 020≤-< 为弱简并条件; 0≤-F C E E 为简并条件。 10.当P-N 结施加反向偏压增大到某一数值时,反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为 PN 结击穿 ,其种类为: 雪崩击穿 、和 齐纳击穿(或隧道击穿) 。 11.指出下图各表示的是什么类型半导体? 12. 以长声学波为主要散射机构时,电子迁移率μn 与温度的 -3/2 次方成正比 13 半导体中载流子的扩散系数决定于其中的 载流子的浓度梯度 。 14 电子在晶体中的共有化运动指的是 电子不再完全局限在某一个原子上,而是可以从晶胞中某一点自由地运动到其他晶胞内的对应点,因而电子可以在整个晶体中运动 。 二、选择题 1根据费米分布函数,电子占据(E F +kT )能级的几率 B 。 A .等于空穴占据(E F +kT )能级的几率 B .等于空穴占据(E F -kT )能级的几率 C .大于电子占据E F 的几率 D .大于空穴占据 E F 的几率 2有效陷阱中心的位置靠近 D 。 A. 导带底 B.禁带中线 C .价带顶 D .费米能级 3对于只含一种杂质的非简并n 型半导体,费米能级E f 随温度上升而 D 。 A. 单调上升 B. 单调下降 C .经过一极小值趋近E i D .经过一极大值趋近E i 7若某半导体导带中发现电子的几率为零,则该半导体必定_D _。 A .不含施主杂质 B .不含受主杂质 C .不含任何杂质 D .处于绝对零度

半导体物理试卷b答案

一、名词解释(本大题共5题每题4分,共20分) 1. 直接复合:导带中的电子越过禁带直接跃迁到价带,与价带中的空穴复合,这样的复合过程称为直接复合。 2.本征半导体:不含任何杂质的纯净半导体称为本征半导体,它的电子和空穴数量相同。 3.简并半导体:半导体中电子分布不符合波尔兹满分布的半导 体称为简并半导体。 过剩载流子:在光注入、电注入、高能辐射注入等条件下,半导体材料中会产生高于热平衡时浓度的电子和空穴,超过热平衡浓度的电子△0和空穴△0称为过剩载流子。 4. 有效质量、纵向有效质量与横向有效质量 答:有效质量:由于半导体中载流子既受到外场力作用,又受到半导体内部周期性势场作用。有效概括了半导体内部周期性势场的作用,使外场力和载流子加速度直接联系起来。在直接由实验测得的有效质量后,可以很方便的解决电子的运动规律。 5. 等电子复合中心 等电子复合中心:在 V族化合物半导体中掺入一定量与主原子等价的某种杂质原子,取代格点上的原子。由于杂质原子与主原子之间电性上的差别,中性杂质原子可以束缚电子或空穴而成为带电中心。带电中心吸引与被束缚载流子符号相反的载流子,形成一个激子束缚态。这种激子束缚态叫做等电子复合中心。二、选择题(本大题共5题每题3分,共15分)

1.对于大注入下的直接辐射复合,非平衡载流子的寿命与(D ) A. 平衡载流子浓度成正比 B. 非平衡载流子浓度成正比 C. 平衡载流子浓度成反比 D. 非平衡载流子浓度成反比 2.有3个硅样品,其掺杂情况分别是: 甲.含铝1×10-153乙.含硼和磷各1×10-173丙.含镓1×10-173 室温下,这些样品的电子迁移率由高到低的顺序是(C )甲乙丙 B. 甲丙乙 C. 乙甲丙D. 丙甲乙 3.有效复合中心的能级必靠近( A ) A.禁带中部 B.导带 C.价带 D.费米能级 4.当一种n型半导体的少子寿命由直接辐射复合决定时,其小注入下的少子寿命正比于(C ) A.10 B.1/△n C.10 D.1/△p 5.半导体中载流子的扩散系数决定于其中的( A ) A.散射机构 B. 复合机构 C.杂质浓变梯度 D.表面复合速度 6.以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是( D )

《半导体集成电路》考试题目及参考答案(DOC)

第一部分考试试题 第0章绪论 1.什么叫半导体集成电路? 2.按照半导体集成电路的集成度来分,分为哪些类型,请同时写出它们对应的英文缩写? 3.按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类? 4.按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类? 5.什么是特征尺寸?它对集成电路工艺有何影响? 6.名词解释:集成度、wafer size、die size、摩尔定律? 第1章集成电路的基本制造工艺 1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用? 2.在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件有何影响?。 3.简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤? 4.简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤? 5.以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足? 6.以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?并请提出改进方法。 7. 请画出NPN晶体管的版图,并且标注各层掺杂区域类型。 8.请画出CMOS反相器的版图,并标注各层掺杂类型和输入输出端子。 第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应 1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略?。 2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应? 3. 什么是MOS晶体管的有源寄生效应? 4. 什么是MOS晶体管的闩锁效应,其对晶体管有什么影响? 5. 消除“Latch-up”效应的方法? 6.如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应? 7. 如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应? 第3章集成电路中的无源元件 1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些? 2.集成电路中常用的电容有哪些。 3. 为什么基区薄层电阻需要修正。 4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。 5. 运用基区扩散电阻,设计一个方块电阻200欧,阻值为1K的电阻,已知耗散功率为20W/c㎡,该电阻上的压降为5V,设计此电阻。 第4章TTL电路 1.名词解释

半导体物理复习试题

半导体复习试题 1.对于大注入下的直接辐射复合,非平衡载流子的寿命与(D ) A. 平衡载流子浓度成正比 B. 非平衡载流子浓度成正比 C. 平衡载流子浓度成反比 D. 非平衡载流子浓度成反比 2.有3个硅样品,其掺杂情况分别是: 含铝1×10-15cm-3乙.含硼和磷各1×10-17cm-3丙.含镓1×10-17cm-3 室温下,这些样品的电阻率由高到低的顺序是(C ) A. 甲乙丙 B. 甲丙乙 C. 乙甲丙 D. 丙甲乙3.有效复合中心的能级必靠近( A ) 禁带中部 B.导带 C.价带 D.费米能级 4.当一种n型半导体的少子寿命由直接辐射复合决定时,其小注入下的少子寿命正比于(C ) A.1/n0 B.1/△n C.1/p0 D.1/△p 5.以下4种半导体中最适合于制作高温器件的是(D ) A. Si B. Ge C. GaAs D. GaN 6. 半导体的晶格结构式多种多样的,常见的Ge和Si材料,其原子均通过共价键四面体相互结合,属于金刚石结构;与Ge和Si晶格结构类似,两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成闪锌矿和纤锌矿等两种晶格结构。 7. 如果电子从价带顶跃迁到导带底时波矢k不发生变化,则具有这种能带结构的半导体称为直接禁带半导体,否则称为间接禁带半导体,那么按这种原则分类,GaAs属于直接禁带半导体。 8. 半导体载流子在输运过程中,会受到各种散射机构的散射,主要散射机构有晶格振动散射、电离杂质散射、中性杂质散射、位错散射、载流子间的散射和等价能谷间散射。 9. 半导体中的载流子复合可以有很多途径,主要有两大类:带间电子-空穴直接复合和通过禁带内的复合中心进行复合。 10. 反向偏置pn结,当电压升高到某值时,反向电流急剧增加,这种现象称为pn结击穿,主要的击穿机理有两种:雪崩击穿和隧道击穿。

半导体物理试卷b答案

半导体物理试卷b答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

一、名词解释(本大题共5题每题4分,共20分) 1. 直接复合:导带中的电子越过禁带直接跃迁到价带,与价带中的空穴复合,这样的复合过程称为直接复合。 2.本征半导体:不含任何杂质的纯净半导体称为本征半导体,它的电子和空穴数量相同。 3.简并半导体:半导体中电子分布不符合波尔兹满分布的半导体称为简并半导体。 过剩载流子:在光注入、电注入、高能辐射注入等条件下,半导体材料中会产生高于热平衡时浓度的电子和空穴,超过热平衡浓度的电子△n=n-n 和空穴 称为过剩载流子。 △p=p-p 4. 有效质量、纵向有效质量与横向有效质量 答:有效质量:由于半导体中载流子既受到外场力作用,又受到半导体内部周期性势场作用。有效概括了半导体内部周期性势场的作用,使外场力和载流子加速度直接联系起来。在直接由实验测得的有效质量后,可以很方便的解决电子的运动规律。 5. 等电子复合中心 等电子复合中心:在III- V族化合物半导体中掺入一定量与主原子等价的某种杂质原子,取代格点上的原子。由于杂质原子与主原子之间电性上的差别,中性杂质原子可以束缚电子或空穴而成为带电中心。带电中心吸引与被束缚载流子符号相反的载流子,形成一个激子束缚态。这种激子束缚态叫做等电子复合中心。 二、选择题(本大题共5题每题3分,共15分) 1.对于大注入下的直接辐射复合,非平衡载流子的寿命与(D ) A. 平衡载流子浓度成正比 B. 非平衡载流子浓度成正比 C. 平衡载流子浓度成反比 D. 非平衡载流子浓度成反比2.有3个硅样品,其掺杂情况分别是: 甲.含铝1×10-15cm-3乙.含硼和磷各1×10-17cm-3丙.含镓1×10-17cm-3室温下,这些样品的电子迁移率由高到低的顺序是(C ) 甲乙丙 B. 甲丙乙 C. 乙甲丙 D. 丙甲乙

半导体集成电路制造PIE常识

Question Answer & PIE

PIE 1. 何谓PIE? PIE的主要工作是什幺? 答:Process Integration Engineer(工艺整合工程师), 主要工作是整合各部门的资源, 对工艺持续进行改善, 确保产品的良率(yield)稳定良好。 2. 200mm,300mm Wafer 代表何意义? 答:8吋硅片(wafer)直径为200mm , 直径为300mm硅片即12吋. 3. 目前中芯国际现有的三个工厂采用多少mm的硅片(wafer)工艺?未来北京的Fab4(四厂)采用多少mm的wafer工艺? 答:当前1~3厂为200mm(8英寸)的wafer, 工艺水平已达0.13um工艺。未来北京厂工艺wafer将使用300mm(12英寸)。 4. 我们为何需要300mm? 答:wafer size 变大,单一wafer 上的芯片数(chip)变多,单位成本降低200→300 面积增加2.25倍,芯片数目约增加2.5倍 5. 所谓的0.13 um 的工艺能力(technology)代表的是什幺意义? 答:是指工厂的工艺能力可以达到0.13 um的栅极线宽。当栅极的线宽做的越小时,整个器件就可以变的越小,工作速度也越快。 6. 从0.35um->0.25um->0.18um->0.15um->0.13um 的technology改变又代表的是什幺意义? 答:栅极线的宽(该尺寸的大小代表半导体工艺水平的高低)做的越小时,工艺的难度便相对提高。从0.35um -> 0.25um -> 0.18um -> 0.15um -> 0.13um 代表着每一个阶段工艺能力的提升。 7. 一般的硅片(wafer)基材(substrate)可区分为N,P两种类型(type),何谓N, P-type wafer? 答:N-type wafer 是指掺杂negative元素(5价电荷元素,例如:P、As)的硅片, P-type 的wafer 是指掺杂positive 元素(3价电荷元素, 例如:B、In)的硅片。 200mm300mm 8〞12〞

半导体试题A

半导体试题A 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

陕西科技大学试题纸 课程半导体物理班级 学号姓名 一、选择题(15) 1. 金属-半导体接触整流理论:扩散理论和热电子发射理论分别只适用于()。 (A)厚阻挡层和薄阻挡层(B)薄阻挡层和厚阻挡层 (C)正向厚阻挡层和正向薄阻挡层(D)反向厚阻挡层和反向薄阻挡层 2突变耗尽层的条件是() (A)外加电压和接触电势都降落在耗尽层上(B)耗尽层中的电荷是由电力施主和电力受主的电荷组成(C)耗尽层外的半导体是电中性的(D)(A)、(B)(C) 3自补偿效应的起因是() (A)材料中先以存在某种深能级杂质(B)材料中先以存在某种深能级缺陷 (C)掺入的杂质是双性杂质(D)掺杂导致某种缺陷产生 4某半导体中导带中发现电子的几率为零,则该半导体必定 ()。

(A )不含施主杂质 (B )不含受主杂质 (C )不含任何杂质 (D )处于绝对零度 5 实际上,在非平衡条件下,往往起重要作用的是( )。 (A )多数载流子 (B )少数载流子 (C )多数和少数载流子 (D )非平衡少数载流子 6 硅中掺金的工艺主要用于制造( )器件。 (A )高可靠性 (B )高反压 (C )高频 (D )大功率 7 欲在掺杂适度的无表面态n型硅(W m =)上做欧姆接触,以下四种金属中最适合的是( ). (A )In(W m = (B )Cr(W m = (C )Au(W m = (D )Al(W m = 8 在光电转换过程中,硅材料一般不如砷化镓量子效率高,因其( )。 (A )禁带较窄 (B )禁带是间接跃迁型 (C ) 禁带较宽 (D ) 禁带是直接跃迁型 9. 公式 * m qB n C = ω中的m n *( )。 (A )对硅取值相同 (B )对GaP取值相同 (C )对GaA S取值相同 (D )对Ge取值相同 10. 轻空穴指的是( )。 (A )质量较小的原子组成的半导体中的空穴(B )价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴 (C )价带顶附近曲率较小的等能面上空穴 (D )自施-轨道耦合分裂出来的能带上的空穴

第七章 半导体存储器

第七章 半导体存储器 数字信息在运算或处理过程中,需要使用专门的存储器进行较长时间的存储,正是因为有了存储器,计算机才有了对信息的记忆功能。存储器的种类很多,本章主要讨论半导体存储器。半导体存储器以其品种多、容量大、速度快、耗电省、体积小、操作方便、维护容易等优点,在数字设备中得到广泛应用。目前,微型计算机的内存普遍采用了大容量的半导体存储器。 存储器——用以存储一系列二进制数码的器件。 半导体存储器的分类 根据使用功能的不同,半导体存储器可分为随机存取存储器(RAM —Random Access Memory )和只读存储器(ROM —Read-Only memory )。 按照存储机理的不同,RAM 又可分为静态RAM 和动态RAM 。 存储器的容量 存储器的容量=字长(n )×字数(m ) 7.1随机存取存储器(RAM ) 随机存取存储器简称RAM ,也叫做读/写存储器,既能方便地读出所存数据,又能随时写入新的数据。RAM 的缺点是数据的易失性,即一旦掉电,所存的数据全部丢失。 一. RAM 的基本结构 由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。 存储矩阵 读/写控制器 地址译码器 地 址码输片选读/写控制输入/输出 入 图7.1—1 RAM 的结构示意框图

2 1. 存储矩阵 RAM 的核心部分是一个寄存器矩阵,用来存储信息,称为存储矩阵。 图7.1—5所示是1024×1位的存储矩阵和地址译码器。属多字1位结构,1024个字排列成32×32的矩阵,中间的每一个小方块代表一个存储单元。为了存取方便,给它们编上号,32行编号为X 0、X 1、…、X 31,32列编号为Y 0、Y 1、…、Y 31。这样每一个存储单元都有了一个固定的编号(X i 行、Y j 列),称为地址。 1 1 1 1 31 31 131******** 列 译 码 器 行译码器 .. .........位线 位线 位线 位线 位线 位线 . .. . . . . X X X Y Y Y 0 1 31 131 A A A A A A A A A A 地 址 输 入 地址 输入 012 34 5 67 89 D D 数据线 . .. . 图7.1-5 1024×1位RAM 的存储矩阵 2. 址译码器 址译码器的作用,是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号,从而选中该存储单元。 存储器中的地址译码器常用双译码结构。上例中,行地址译码器用5输入32输出的译码器,地址线(译码器的输入)为A 0、A 1 、…、A 4,输出为X 0、X 1、…、X 31;列地址译码器也用5输入32输出的译码器,地址线(译码器的输入)为A 5、A 6 、…、A 9,输出为Y 0、Y 1、…、Y 31,这样共有10条地址线。例如,输入地址码A 9A 8A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 0=0000000001,则行选线X 1=1、列选线Y 0=1,选中第X 1行第

半导体复习题

1 * 半导体物理复习题 一、选择题 1. 硅晶体结构是金刚石结构,每个晶胞中含原子个数为( ) A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 2 ?关于本征半导体,下列说法中错误的是( ) A. 本征半导体的费米能级E F =E i 基本位于禁带中线处 B. 本征半导体不含有任何杂质和缺陷 C. 本征半导体的费米能级与温度无关,只决定于材料本身 D. 本征半导体的电中性条件是 qn o =qp o 3 ?非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子 -空穴对 数。下面表达式中不等于复合率的是( ) 4 ?下面pn 结中不属于突变结的是( ) A. 合金结 B.高表面浓度的浅扩散p +n 结 C.高表面浓度的浅扩散n +p 结 D.低表面浓度的深扩散结 5. 关于pn 结,下列说法中不正确的是( ) A. pn 结是结型半导体器件的心脏。 B. pn 结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用 C. 平衡时,pn 结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。 D. 所谓平衡pn 结指的是热平衡状态下的pn 结。 6. 对于小注入下的N 型半导体材料,下列说法中不正确的是( ) A. =n :让 B.二p :: :: p 0 C. :n 二.:p 7. 关于空穴,下列说法不正确的是( ) A.空穴带正电荷 B .空穴具有正的有效质量 C .空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子 D .半导体中电子空穴共同参与导电 8. 关于公式np=n 2,下列说法正确的是( ) A.此公式仅适用于本征半导体材料 B.此公式仅适用于杂质半导体材料 C. 此公式不仅适用于本征半导体材料,也适用于杂质半导体材料 D. 对于非简并条件下的所有半导体材料,此公式都适用 9. 对于突变结中势垒区宽度X D ,下面说法中错误的是( ) A. p +n 结中 X D :- x n B. n +p 结中 X D :- Xp C. X D 与势垒区上总电压V D - V 成正比 A. △p B _d △pt )] dt D. D.二 p :: :: n 0

半导体物理期末考试试卷A参考答案与评分标准

电子科技大学二零零 七 至二零零 八 学年第 一 学期期 末 考试 一、选择填空(22分) 1、在硅和锗的能带结构中,在布里渊中心存在两个极大值重合的价带,外面的能带( B ), 对应的有效质量( C ),称该能带中的空穴为( E )。 A. 曲率大; B. 曲率小; C. 大; D. 小; E. 重空穴; F. 轻空穴 2、如果杂质既有施主的作用又有受主的作用,则这种杂质称为( F )。 A. 施主 B. 受主 C.复合中心 D.陷阱 F. 两性杂质 3、在通常情况下,GaN 呈( A )型结构,具有( C ),它是( F )半导体材料。 A. 纤锌矿型; B. 闪锌矿型; C. 六方对称性; D. 立方对称性; E.间接带隙; F. 直接带隙。 4、同一种施主杂质掺入甲、乙两种半导体,如果甲的相对介电常数εr 是乙的3/4, m n */m 0值是乙的2倍,那么用类氢模型计算结果是( D )。 A.甲的施主杂质电离能是乙的8/3,弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/4 B.甲的施主杂质电离能是乙的3/2,弱束缚电子基态轨道半径为乙的32/9 C.甲的施主杂质电离能是乙的16/3,弱束缚电子基态轨道半径为乙的8/3 D.甲的施主杂质电离能是乙的32/9,的弱束缚电子基态轨道半径为乙的3/8 5、.一块半导体寿命τ=15μs ,光照在材料中会产生非平衡载流子,光照突然停止30μs 后,其中非平衡载流子将衰减到原来的( C )。 A.1/4 ; B.1/e ; C.1/e 2 ; D.1/2 6、对于同时存在一种施主杂质和一种受主杂质的均匀掺杂的非简并半导体,在温度足够高、n i >> /N D -N A / 时,半导体具有 ( B ) 半导体的导电特性。 A. 非本征 B.本征 7、在室温下,非简并Si 中电子扩散系数D n与ND有如下图 (C ) 所示的最恰当的依赖关系: Dn Dn Dn Dn A B C D 8、在纯的半导体硅中掺入硼,在一定的温度下,当掺入的浓度增加时,费米能级向( A )移动;当掺 ND ND ND ND

半导体试题(A)资料

半导体试题(A)

陕西科技大学试题纸 课程半导体物理班级 学号姓名 一、选择题(15) 1. 金属-半导体接触整流理论:扩散理论和热电子发射理论分别只适用于()。 (A)厚阻挡层和薄阻挡层(B)薄阻挡层和厚阻挡层 (C)正向厚阻挡层和正向薄阻挡层(D)反向厚阻挡层和反向薄阻挡层 2突变耗尽层的条件是() (A)外加电压和接触电势都降落在耗尽层上(B)耗尽层中的电荷是由电力施主和电力受主的电荷组成(C)耗尽层外的半导体是电中性的(D)(A)、(B)(C) 3自补偿效应的起因是() (A)材料中先以存在某种深能级杂质(B)材料中先以存在某种深能级缺陷(C)掺入的杂质是双性杂质(D)掺杂导致某种缺陷产生 4某半导体中导带中发现电子的几率为零,则该半导体必定()。(A)不含施主杂质(B)不含受主杂质(C)不含任何杂质(D)处于绝对零度 5实际上,在非平衡条件下,往往起重要作用的是()。

(A )多数载流子 (B )少数载流子 (C )多数和少数载流子 (D )非平衡少数载流子 6 硅中掺金的工艺主要用于制造( )器件。 (A )高可靠性 (B )高反压 (C )高频 (D )大功率 7 欲在掺杂适度的无表面态n型硅(W m =4.25eV )上做欧姆接触,以下四种金属中最适合的是( ). (A )In(W m =3.8eV) (B )Cr(W m =4.6eV) (C )Au(W m =4.8eV) (D )Al(W m =4.2eV) 8 在光电转换过程中,硅材料一般不如砷化镓量子效率高,因其( )。 (A )禁带较窄 (B )禁带是间接跃迁型 (C ) 禁带较宽 (D ) 禁带是直接跃迁型 9. 公式 * m qB n C = ω中的m n *( )。 (A )对硅取值相同 (B )对GaP取值相同 (C )对GaA S取值相同 (D )对Ge取值相同 10. 轻空穴指的是( )。 (A )质量较小的原子组成的半导体中的空穴(B )价带顶附近曲率较大的等能面上的空穴 (C )价带顶附近曲率较小的等能面上空穴 (D )自施-轨道耦合分裂出来的能带上的空穴 11根据费米分布函数,空穴占据(E F +kT) 能级的几率( )。 (A ) 等于电子占据(E F +kT) 级的几率 (B ) 等于电子占据(E F -kT) 级的几率

半导体物理学期末复习试题及答案一

1.与绝缘体相比,半导体的价带电子激发到导带所需要的能量 ( B )。 A. 比绝缘体的大 B.比绝缘体的小 C. 和绝缘体的相同 2.受主杂质电离后向半导体提供( B ),施主杂质电离后向半 导体提供( C ),本征激发向半导体提供( A )。 A. 电子和空穴 B.空穴 C. 电子 3.对于一定的N型半导体材料,在温度一定时,减小掺杂浓度,费 米能级会( B )。 A.上移 B.下移 C.不变 4.在热平衡状态时,P型半导体中的电子浓度和空穴浓度的乘积为 常数,它和( B )有关 A.杂质浓度和温度 B.温度和禁带宽度 C.杂质浓度和禁带宽度 D.杂质类型和温度 5.MIS结构发生多子积累时,表面的导电类型与体材料的类型 ( B )。 A.相同 B.不同 C.无关 6.空穴是( B )。 A.带正电的质量为正的粒子 B.带正电的质量为正的准粒子 C.带正电的质量为负的准粒子 D.带负电的质量为负的准粒子 7.砷化稼的能带结构是( A )能隙结构。 A. 直接 B.间接 8.将Si掺杂入GaAs中,若Si取代Ga则起( A )杂质作

用,若Si 取代As 则起( B )杂质作用。 A. 施主 B. 受主 C. 陷阱 D. 复合中心 9. 在热力学温度零度时,能量比F E 小的量子态被电子占据的概率为 ( D ),当温度大于热力学温度零度时,能量比F E 小的 量子态被电子占据的概率为( A )。 A. 大于1/2 B. 小于1/2 C. 等于1/2 D. 等于1 E. 等于0 10. 如图所示的P 型半导体MIS 结构 的C-V 特性图中,AB 段代表 ( A ),CD 段代表(B )。 A. 多子积累 B. 多子耗尽 C. 少子反型 D. 平带状态 11. P 型半导体发生强反型的条件( B )。 A. ???? ??=i A S n N q T k V ln 0 B. ??? ? ??≥i A S n N q T k V ln 20 C. ???? ??=i D S n N q T k V ln 0 D. ??? ? ??≥i D S n N q T k V ln 20 12. 金属和半导体接触分为:( B )。 A. 整流的肖特基接触和整流的欧姆接触 B. 整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触 C. 非整流的肖特基接触和整流的欧姆接触 D. 非整流的肖特基接触和非整流的欧姆接触 13. 一块半导体材料,光照在材料中会产生非平衡载流子,若光照

半导体集成电路制造PIE常识讲解

Question & PIE Answer

PIE 1. 何谓PIE? PIE 的主要工作是什幺? 答:Process Integration Engineer(工艺整合工程师), 主要工作是整合各部门的资源, 对工艺持续进行改善, 确保产品的良率(yield)稳定良好。 2. 200mm,300mm Wafer 代表何意义? 答:8吋硅片(wafer)直径为200mm , 直径为300mm硅片即12吋. 目前中芯国际现有的三个工厂采用多少mm的硅片(wafer)工艺?未来北京3.的Fab4(四厂)采用多少mm的wafer 工艺? 答:当前1~3 厂为200mm(8 英寸)的wafer, 工艺水平已达0.13um 工艺。 未来北京厂工艺wafer 将使用300mm(12 英寸)。 4. 我们为何需要300mm? 答:wafer size 变大,单一wafer 上的芯片数(chip)变多,单位成本降低200→300 面积增加2.25倍,芯片数目约增加2.5 倍 5. 所谓的0.13 um 的工艺能力(technology)代表的是什幺意义?答:是指工厂的工艺能力可以达到0.13 um 的栅极线宽。当栅极的线宽做的越小时,整个器件就可以变的越小,工作速度也越快。 从0.35um->0.25um->0.18um->0.15um->0.13um 的technology改变又代表的是什幺意义? 答:栅极线的宽(该尺寸的大小代表半导体工艺水平的高低)做的越小时,工艺的难度便相对提高。从0.35um -> 0.25um -> 0.18um -> 0.15um -> 0.13um 代表着每一个阶段工艺能力的提升。 一般的硅片(wafer)基材(substrate)可区分为N,P 两种类型(type),何谓N, P-type wafer? 答:N-type wafer 是指掺杂negative 元素(5 价电荷元素,例如:P、As)的硅片, P-type 的wafer 是指掺杂positive 元素(3 价电荷元素, 例如:B、 In)的硅片。 8. 工厂中硅片(wafer)的制造过程可分哪几个工艺过程(module)?答:主要有四个部分:DIFF (扩散)、TF(薄膜)、PHOTO (光刻)、ETCH (刻蚀)。其中

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