Материал: Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Физика полупроводников» для студентов направления «Электроника и наноэлектроника». Новокрещенова Е.П

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

4

1. Изобразите зонную диаграмму полупроводника n-типа проводимости, с помощью которой объяснить его электропроводность.

2. Какие носители заряда называются основными, а какие неосновными?

3. Физический смысл понятия диффузионной длины носителей заряда. Как она связана с временем жизни носителей?

4. Приведите примеры прямозонных и непрямозонных полупроводников.

5. Что такое работа выхода электрона?

6. Для акцепторного полупроводника в определенном интервале температур получена температурная зависимость концентрации дырок (рис. 1). Как изменится эта зависимость, если в этот полупроводник дополнительно ввести донорную примесь с концентрацией N_д, считая, что N_{д 0}?

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

5

1. Какие примеси в германии являются акцепторами?

2. Изобразите температурную зависимость проводимости на участке собственной проводимости в акцепторном полупроводнике.

3. Как связан коэффициент Холла и концентрация носителей заряда?

4. Фотолюминесценция полупроводников.

5. Каким образом возникает контактная разность потенциалов?

6. В идеально скомпенсированном полупроводнике концентрация электронов равна концентрации дырок. Можно ли считать, что при всех температурах удельное сопротивление такого полупроводника равно собственному удельному сопротивлению?

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

6

1. Как формируются разрешенные и запрещенные зоны в полупроводнике?

2. Температурная зависимость концентрации носителей заряда в собственном полупроводнике.

3. Что называется процессом генерации электронно-дырочных пар?

4. Контакт полупроводника с металлом. Зонная диаграмма.

5. Что такое p-n переход? Какова его вольтамперная характеристика?

6. Найти полную концентрацию ионизированных примесей N_и в донорном полупроводнике_, если концентрация компенсирующих акцепторов N_а, а концентрация основных носителей заряда n.

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

7

1. Чем отличается энергетический спектр электронов в кристалле от спектра в изолированном атоме?

2. Что называется процессом рекомбинации носителей заряда?

3. В чем разница между прямыми и непрямыми оптическими переходами в полупроводниках?

4. Вольтамперная характеристика контакта металла с полупроводником. Понятие омического контакта.

5. Для донорного полупроводника в определенном интервале температур получена температурная зависимость концентрации электронов (рис. 2). Как изменится эта зависимость, если в этот полупроводник дополнительно ввести акцепторную примесь с концентрацией N_а, считая, что N_{а 0}?

6. Определить направление термоЭДС в полупроводнике, концы которого находятся при разных температурах, если основными носителями заряда являются электроны.

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

8

1. Изобразите зонную диаграмму полупроводника p-типа проводимости, с помощью которой объяснить его электропроводность.

2. Дайте определение понятия времени жизни носителей заряда.

3. Что такое красная граница фотопроводимости ?

4. Что называется барьером Шоттки?

5. Найти полную концентрацию ионизированных примесей N_и в донорном полупроводнике_, если концентрация компенсирующих акцепторов N_а, а концентрация основных носителей заряда n.

6. Определить подвижность и концентрацию электронов n-Si, удельное сопротивление которого 1,8·10^-2 Ом·м, а коэффициент Холла 2,1·10^-3 м³/Кл.

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

9

1. Что является основной причиной образования энергетических зон в твердом теле?

2. Эффект Холла. Определение концентрации и знака носителей заряда.

3. В каких случаях удельная проводимость полупроводников уменьшается при увеличении суммарного содержания электрически активных примесей?

4. Назовите основные факторы, от которых зависят время жизни и диффузионная длина неравновесных носителей заряда.

5. В каком из полупроводниковых материалов собственная фотопроводимость наблюдается при наибольшей длине волны падающего на полупроводник излучения: Ge, Si, SiC, InSb, GaAs, GaP, CdS?

6. Почему при получении омических контактов на n-Si путем термического вакуумного напыления алюминия поверхность полупроводника дополнительно легируют донорами, а при создании омических контактов алюминия на p-Si дополнительной обработки полупроводника не производят?

Номер

варианта

Вопросы и задачи

Предпоследняя цифра шифра

Последняя цифра шифра

1

3

5

7

9

0

1. Чем и с какой целью легируются полупроводники?

2. В чем разница между диэлектриками и полупроводниками?

3. Механизмы рекомбинации носителей заряда.

4. Что называется барьером Шоттки?

5. В идеально скомпенсированном полупроводнике концентрация электронов равна концентрации дырок. Можно ли считать, что при всех температурах удельное сопротивление такого полупроводника равно собственному удельному сопротивлению?

6. Вычислите энергию фотонов для красного излучения (λ = 700 нм). Укажите, какие полупроводники прозрачны для этого излучения, а какие поглощают его.