半导体材料往年试地的题目流出

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1、wordTwo standard methods for investigating relaxation processes in solids deep level transient spectroscopy (DLTS) andthermostimulated depolarization method (TSD) are analyzed. A plex formalism is introduced and numerically analyzed.Related features were revealed including a direct reflection of the

2、 shape of an arbitrary distribution of relaxation times by theDLTS/TSD response. The extraordinary resolution ability of the so-called step heating TSD is numerically demonstrated. Adiscussion is given of a new approach to the analysis of the DLTS spectra as well as TSD currents due to different rel

3、axationmechanisms, namely in the case of a distribution of the activation energy.K e y w o r d s: deep level transient spectroscopy, thermally stimulated depolarization, relaxation process1. 硅单晶的制备方法主要有两种，一种是直拉法，另一种是悬浮区熔法。2. 硅晶体中的化学键类型是共价键，它的晶体结构为金刚石结构。3. 在Si，GaAs，InP中间接带隙的半导体材料是Si。4. 在Si，Ge，GaN中禁带宽

4、度从大到小的排列顺序是GaN Si Ge。5. 在纯净的InP中掺杂S，这时InP为n型半导体，多数载流子为电子。6. 非晶态半导体的结构特征是长程无序短程有序。7. 在你了解的半导体材料或器件的电学表征技术中，列举两种扫描电子显微镜SEM和霍尔效应测试。8. Al掺杂调节GaAs禁带宽度， GaAs禁带宽度变宽还是变窄宽)。9. 列举两种常见的半导体材料或器件的表征技术高分辨率x射线衍射技术XRD、光致发光技术PL。10. CVD设备可制备半导体薄膜材料，CVD字母代表的意思是化学气相沉积。1) 如下图为Au-Si相图。在融态下互溶，在固态下，完全不互相溶解，解释相图，并以Au90% ato

5、m percentSi(10% atom percent)合金为例， 解释其从熔融状态结晶的过程。2) 解释偏析现象和区熔提纯的概念？偏析现象：将含有杂质的晶态物质，融化后再结晶时，杂质在结晶的固体中和未结晶的液体中浓度不同。区熔提纯：利用偏析现象将物料局部融化形成狭窄熔区。并令其沿链长，从一段缓慢地移动到另一段。重复屡次使杂质尽量集中在尾部或头部，进而达到中部材料被提纯的效果。3) 半导体材料分析过程中涉与五个根本特性，运用一到两个特性解释说明GaAs材料与其他半导体材料的差异。晶体结构、能带结构、杂质和缺陷、电学特性、光学特性。 GaAs禁带宽度较宽，是直接带隙半导体 1) 描述三氯氢硅方

6、法制备多晶硅的过程和主要化学反响方程式。首先将液态三氯氢硅通入蒸发器使其汽化，并将氢气也通入其中。蒸发器中的三氯硅烷在一定温度和压力下蒸发。再将该混合气体通入复原炉中。复原炉中安插有高纯硅芯，硅芯上通入电流，使硅芯外表温度达到1100左右。混合气体在其外表反响，生成多晶硅并沉积在硅芯上。硅芯半径不断增大，形成硅棒，同时生成HCl气体、SiCl4气体等副产物，从管道排出，待为期回收装置处理或在利用。SiHCl3+H2=Si+3HCl4SiHCl3=Si+3SiCl4 +2H2 SiCl4+2H2=Si+4HCl2) 解释概念：自发成核。描述自发成核的形核功的表达式，解释其意义。自发成核：在一定过

7、冷度、过饱和度条件下，由体系直接形成的晶核。临界状态下体系的自由能为外表能的1/3,其余2/3被体积自由能降低抵消。在临界状态下成核必须提供这1/3外表能，这局部能量需由外界提供才能发生相变，这个功叫形核功。3) 解释量子阱和超晶格的概念，画图说明并推导量子阱态密度的表达式。 量子阱：势垒足够厚20nm并且足够高0.5ev时，相邻的量子阱中电子波函数不会发生相互交叠，材料中的电子行为如同在多个单阱中电子行为的总和。这种材料称为多量子阱材料。如果只有一个阱，就叫单量子阱材料。超晶格：如果垒很薄10nm高度也比拟低，由于隧道共振效应使得量子阱中电子隧穿势垒的几率就很大，势阱中的分立电子能级形成一定

8、宽度的子带，这种材料称为超晶格。量子阱：势垒高且宽，波函数不交叠4) 离子刻蚀与反响离子刻蚀是半导体器件制备过程中常见的工艺技术，简要说明离子刻蚀与反响离子刻蚀的结构与其工作原理。离子刻蚀：离子轰击固体外表，将外表原子击出反响离子刻蚀：离子轰击的同时通入反响气体与外表反响，变为气态产物排出。5) 磁控溅射可生长出多种半导体薄膜材料，画出磁控溅射设备示意图，描述系统的结构功能，并描述半导体材料成膜机理。 如图，靶材料置于阴极，基片和阴极之间加电场，在电场垂直方向上加磁场，系统充满惰性气体。 成膜机理：稀有气体在低真空下放电获得正离子，在场的作用下轰击阴极的靶材料，溅射出靶原子，原子运动沉积在基片

9、上，形成薄膜。11. 硅单晶的制备方法主要有两种，一种是直拉法，另一种是悬浮区熔法。12. 硅晶体中的晶体结构为金刚石结构，它的化学键类型是共价键。13. 在Si，GaAs，InP中直接带隙的半导体材料是GaAs，InP 。14. 在Si，Ge，GaN中禁带宽度从小到大的排列顺序是 Ge Si GaN 。15. 在纯净的InP中掺杂S，这时InP为n型半导体，多数载流子为电子。16. 非晶态半导体的结构特征是长程无序短程有序。17. 在你了解的半导体材料或器件的电学表征技术中，列举两种SEM和XPS。18. In掺杂调节GaAs禁带宽度， GaAs禁带宽度变宽还是变窄窄)。19. 列举两种常见

10、的半导体材料或器件的表征技术XRD、PL。20. MBE设备可制备出高质量的半导体薄膜材料，MBE字母代表的意思是分子束外延。一、 如下图为Au-Ge相图。并以Au20% atom percentGe(80% atom percent)合金为例， 解释其从熔融状态结晶的过程。2） 解释半导体材料中深能级杂质和陷阱的概念，它们一般在半导体能带中什么位置？深能级杂质：杂质电离能大，能级远离导带底或价带顶。陷阱：是俘获一种载流子能力强，俘获另一种能力弱的一种深能级中心。半导体材料分析过程中涉与五个根本特性，运用两到三个特性解释说明Si材料与其他半导体材料的差异。晶体结构、能带结构、杂质和缺陷、电学特

11、性、光学特性。 Si：禁带宽度1.106eV 熔点：1417 本征载流子浓度1.5*10106) 解释概念：自发成核。描述自发成核的成核功的表达式，解释其意义。7) 解释概念：量子阱、超晶格。画图并推导其态密度的表达式。8) 描述四探针法测量半导体材料电阻的方法，并推导。9) 采用热蒸发离子成膜法可制备出附着性好、硬度高、比拟厚的薄膜，简要说明热蒸发离子成膜设备的结构与其工作原理。 它是在真空条件下，靠直流电场引起放电，阳极兼作蒸发源，基片放在阴极上，在气体离子和蒸发物质的轰击下，将蒸发物质或其反响物镀在基电底上。10) 离子增强CVD设备可生长出特性均匀的薄膜材料，画出离子增强型CVD设备示意图，介绍系统的结构功能并描述半导体材料成膜机理。 利用等离子体提供能量，促进分子电离断键，形成原子在衬底上成膜6 / 6