硅材料09届题库VIP免费

一：1、单晶硅晶胞常数为0.543nm,计算（100），（110），（111）晶面的面间距和原子密度（110）面：面间距：0.543nm；面密度：6.783nm-2(110)面：面间距：0.768nm；面密度：4.748nm-2（111）面：面间距：0941nm；面密度：7.801nm-22、举例说明晶体缺陷主要类型缺陷分为：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷点缺陷：肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷，反结构缺陷线缺陷：位错，分为刃行位错、螺旋位错面缺陷：层错，常见的有外延层错、热氧化层错体缺陷：有空洞、夹杂物、沉淀等3、画出PN结能带图及载流子分布PN结能带图：载流子分布：4、简述光生伏特效应1）用能量等于或大于禁带宽度的光子照射p-n结；2）p、n区都产生电子—空穴对，产生非平衡载流子；3）非平衡载流子破坏原来的热平衡；4）非平衡载流子在内建电场作用下，n区空穴向p区扩散，p区电子向n区扩散；5）若p-n结开路，在结的两边积累电子—空穴对，产生开路电压。5、简述硅太阳能电池工作原理太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，硅太阳能电池的基本材料为P型单晶硅，上表面为N+型区，构成一个PN＋结。顶区表面有栅状金属电极，硅片背面为金属底电极。上下电极分别与N＋区和P区形成欧姆接触，整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。当入发射光照在电池表面时，光子穿过减反射膜进入硅中，能量大于硅禁带宽度的光子在N+区，PN＋结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区，就对发光电压作出贡献。光生电子留于N＋区，光生空穴留于P区，在PN＋结的两侧形成正负电荷的积累，产生光生电压，此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后，光电池就从P区经负载流至N＋区，负载中就有功率输出。6、如何从石英砂制取硅？简要框图说明从石英到单晶硅的工艺加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长SiO2+4HCl=SiCl4+2H2OSiCl4+2H2=Si+4HCl首先对石料分拣出纯石英石，然后用水冼机去皮清污，然后由胶带运送至破裂机粗粉碎，细碎的石料进入磁选振念头筛分出两种石英石：对知足精制的石英砂，举行酸冼、水冼、去铁、去硫去除杂质，再细粉碎或经球磨机制成超细粉未，按目数分级制品，末了包装入库;对不能知足精制的石英砂料，再经破裂后制成低端粗制石英砂产品and供炼钢厂做炉底料。增长中端精制石英砂产品线，对原料深加工可以有用地进步经济效益。7、简述半导体硅中的杂质对其性能的影响1）杂质对材料导电类型的影响当材料中共存施主和受主杂质时，他们将互相发生补偿，材料的导电类型取决于占优势的杂质。对于硅材料，当Ⅲ族杂质元素在数量上占优势时，材料呈现P型，反之当Ⅴ族元素占优势时则呈现N型，当两者数量接近，他们相互补偿，结果材料将呈现弱N型或弱P型。2)杂质对材料电阻率的影响半导体材料的电阻率一方面与载流子浓度有关，另一方面又与载流子的迁移率有关。同样的掺杂浓度，载流子的迁移率越大，材料的电阻率越低。如果半导体中存在多种杂质，通常情况下，可以认为基本上属于杂质饱和电离范围。在有杂质补偿的情况下，电阻率主要由有效杂质浓度（NA-ND）或（ND-NA）决定。但是总的杂质浓度N1=NA+ND也会对材料的电阻率产生影响，因为当杂质浓度很大时，杂质对载流子的散射作用会大大降低其迁移率。3）杂质对非平衡载流子寿命的影响半导体材料中的杂质和缺陷，对非平衡载流子寿命有重要的影响，特别是重金属杂质，它们具有多重能级而且还是深能级，这些能级在禁带中好像台阶一样，对电子和空穴的复合起“中间站”的作用，成为复合中心。它捕获导带中的电子和价带中的空穴使两者复合，这就大大缩短了非平衡载流子的寿命。8、以P掺入Si为例，说明什么是施主杂质、施主杂质电离过程和N型半导P在硅中电离时，能够施放电子而产生导电电子并形成正电中心，称它们为施主杂质。P在硅中电离时，能够施放电子而产生导电电子并形成正电中心，称它们为施主杂质。磷原子占据硅原子的位置。磷原子有五个价电子。其中四个价电子与周围的四个硅原于形成共价键，还剩余一个价电子。这个多余的价电子就束缚在正电中心P＋的周围。价电子只要很少能量就可挣脱束缚，成为导电电...