Внимание!
Примерные варианты 
Контрольной работы
на тему

 "Полупроводниковые материалы"

Вариант 1

1.     Неравновесные носители заряда. Механизмы рекомбинации в полупроводниках.

2.     Карбид кремния.

3.     Сколько электронов находится на уровне Ферми в собственном    полупроводнике?

4.     Какие полупроводниковые материалы используются в качестве люминофоров?

5.     Определить подвижность и концентрацию  электронов  в  кремнии n-типа, удельное сопротивление которого r =1,8*10^-2 Ом м,  а коэффициент Холла R_H =2,1*10^-3 м³/Кл.

 

Вариант 2

1.     Поглощение света в полупроводниках.

2.     Полупроводниковые соединения типа А⁴В⁶

3.     При комнатной температуре средняя энергия тепловых колебаний атомов существенно меньше ширины запрещенной зоны полупроводников. Каким образом электроны из валентной зоны могут переходить в зону проводимости в собственном полупроводнике?

4.     Какие материалы используются для изготовления инжекционных лазеров и светодиодов?

5.     Определить максимальную ширину запрещенной зоны,  которую может иметь полупроводник, используемый в качестве фотодетектора, если он должен быть чувствительным к излучению  с  длиной волны l = 565 нм.

 

Вариант 3

1.     Температурная зависимость концентрации носителей заряда в полупроводниках.

2.     Полупроводниковые соединения типа А²В⁶

3.     Основные признаки полупроводниковых материалов.

4.     Какие примесные элементы дают в Si и Ge мелкие акцепторные и примесные уровни?

5.     Вычислить диффузионную длину дырок в германии n-типа, если время жизни неосновных носителей заряда t_p = 10^-4 с, а коэффициент диффузии D_p = 4,8*10^-3 м²/c.

 

Вариант 4

1.     Германий.

2.     Эффект Холла.

3.     Объясните, какая из дырок обладает большей энергией: в центре валентной зоны или у ее потолка.

4.     В чем заключается отличие рекомбинационных ловушек от ловушек захвата? Как изменяется фотопроводимость полупроводников при увеличении числа рекомбинационных ловушек?

5.     Эпитаксиальный слой n - GaAs имеет при комнатной температуре удельное сопротивление 5*10^-3 Ом м. Определить концентрацию доноров в слое, если подвижность электронов 0,8 м²/(В с).

 

Вариант 5

1.     Кремний.

2.     Температурная зависимость подвижности носителей заряда.

3.     При каких условиях энергетические уровни примесей можно считать дискретными?

4.     Как с помощью эффекта Холла определить тип проводимости полупроводника?

5.     Удельное сопротивление антимонида индия с концентрацией дырок p=10²³ м^-3 при температуре 300К составляет 3,5 10^-4 Ом м. Определить подвижность электронов и дырок, если их отношение m_n/m_p = 40, а собственная концентрация носителей заряда при  этой температуре n_i = 2 10²² м^-3.

 

Вариант 6

1.     Фотопроводимость полупроводников.

2.     Карбид кремния.

3.     Что такое собственный полупроводник? Может ли примесный полупроводник обладать собственной электропроводностью?

4.     Назовите химические элементы, обладающие свойствами полупроводников. Какие из них имеют наибольшее применение?

5.     Вычислить удельное сопротивление p-Ge с концентрацией дырок 4*10¹⁹  м^-3. Найти отношение электронной проводимости к дырочной. Собственная концентрация носителей заряда 2,1*10¹⁹ м^-3, подвижность электронов 0,39 м²/(В с), дырок 0,19 м²/(В с).

 

Вариант 7

1.     Люминесценция в полупроводниках.

2.     Полупроводниковые соединения типа А²В⁶

3.     Может ли проводимость полупроводника уменьшаться при повышении температуры?

4.     Объясните, почему при одинаковом содержании примесей поликристаллический кремний обладает более высоким удельным сопротивлением, чем монокристаллический материал.

5.     Определить удельное сопротивление полупроводника n - типа, если концентрация электронов проводимости в нем равна 10²² м^-3, а их подвижность 0,5 м²/(В с).

 

Вариант 8

1.     Полупроводниковые соединения типа А³В⁵.

2.     Температурная зависимость концентрации носителей заряда в полупроводниках

3.     Каким соотношением связаны между собой концентрации электронов и дырок в невырожденном полупроводнике при термодинамическом равновесии?

4.     Существует ли принципиальное различие между электронами проводимости в полупроводниках (и металлах) и свободными электронами?

5.     При напряженности электрического поля 100 В/м плотность тока через полупроводник 6*10⁴ А/м². Определить концентрацию электронов проводимости в полупроводнике, если их подвижность 0,375 м²/(В*с). Дырочной составляющей пренебречь.

 

Вариант 9

1.     Температурная зависимость проводимости в полупроводниках.

2.     Кремний.

3.     Назовите основные механизмы поглощения света в полупроводниках. Какие из них являются фотоактивными?

4.     Почему у соединений типа А²В⁶ возникают сложности с инверсией типа проводимости?

5.     Концентрация электронов проводимости в полупроводнике равна 10¹⁸ м^-3. Определить концентрацию дырок в этом полупроводнике, если известно, что собственная концентрация носителей заряда при этой же температуре равна 10¹⁶ м^-3.

Вариант 10

1.     Собственный и примесный полупроводник.

2.     Полупроводниковые соединения типа А⁴В⁶

3.     Что понимают под фоторезистивным эффектом?

4.     Каким типом электропроводности обладают полупроводники типа А³В⁵, легированные атомами элементов IV группы Периодической таблицы элементов?

5.     Удельное сопротивление собственного кремния при 300 К равно 2000 Ом м, собственная концентрация носителей заряда n_i = 1,5 10¹⁶ м^-3. Чему равно при этой температуре удельное сопротивление кремния n-типа с концентрацией электронов n = 10²⁰ м^-3? Полагать, что подвижность электронов три раза больше подвижности дырок и что это соотношение сохраняется как для собственного, так и для примесного полупроводника с заданной степенью легирования.