航天科研机构2014年硕士研究生入学考试
半导体物理与集成电路试题
（本试题的答案必须全部填写在答题纸上，写在试题及草稿上的无效）
（本试题共2页，共九题，总分150分）
一、 (40分) 说明下列概念或名词的物理意义。
1．直接复合与间接复
2．费米能级和准费米能级
3．非平衡载流子和热载流子
4．欧姆接触和肖特基接触
5．平带电压和阈值电压（对MOS电容而言）
二、 (10分)迁移率和扩散系数分别反映什么物理过程？试证明爱因斯坦关系。
三、 (10分)以Si中掺杂为例，举例说明掺入浅能级和深能级杂质的目的和作用。
四、(10分) p-n结电容和MOS电容特性有何区别？
五、(10分)试分析CMOS电路产生Latch-up效应的原因，通常使用哪些方法来防止或抑制Latch-up效应？
六、(15分)画出p-n结能带图（零偏、正偏、反偏情况），并简述p-n结势垒区形成的物理过程。
七、(15分)请采用组合电路方法构成一个4位全加器电路，并阐述采用什么方法可以提高该全加器的运算速度？
八、(15分)试画出集成运算放大器的结构框图，并指出框图各个部分的设计时应有哪些考虑？
九、25分)已知硅突变结两边杂质浓度有NA=1.0×1016cm-3 ND=1.0×1020cm-3,
(1)试从泊松方程导出突变结构的势垒宽度公式：XD=［VD(2ε(NA ND)/ NA ND］0.5
(2) 求势垒高度和势垒宽度（300K时）。
(3)画出|E(X)|及V(X)图。
注：已知硅的介电常数为ε=11.9，真空介电常数为ε0=8.854×ε0/q) гг
10-12F/m，波尔兹曼常数K0=1.38×10-23J/K，室温下K0T=0.026eV，硅的ni=1.5×1010cm-3。已知In2=0.7，In3=1.1，In5=1.6。