2025年大学大一（电子科学与技术）半导体物理试题及答案.doc

2025年大学大一（电子科学与技术）半导体物理试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 半导体中起导电作用的主要是（ ）
A. 自由电子 B. 空穴 C. 离子 D. 自由电子和空穴

2. 本征半导体中自由电子浓度和空穴浓度的关系是（ ）
A. 自由电子浓度大于空穴浓度 B. 自由电子浓度小于空穴浓度
C. 自由电子浓度等于空穴浓度 D. 无确定关系

3. 杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于（ ）
A. 温度 B. 杂质浓度 C. 光照 D. 电场强度

4. P型半导体中，多数载流子是（ ）
A. 自由电子 B. 空穴 C. 负离子 D. 正离子

5. N型半导体中，多数载流子是（ ）
A. 自由电子 B. 空穴 C. 负离子 D. 正离子

6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流（ ）漂移电流。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不确定

7. PN结的单向导电性是指（ ）
A. 正向导通，反向截止 B. 正向截止，反向导通
C. 正向和反向都导通 D. 正向和反向都截止

8. 温度升高时，PN结的反向电流（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定

9. 半导体二极管的伏安特性曲线中，正向导通区的特点是（ ）
A. 电流随电压变化缓慢 B. 电流随电压变化急剧
C. 电流几乎为零 D. 电压几乎为零

10. 半导体三极管的三个电极分别是（ ）
A. 发射极、基极、集电极 B. 阳极、阴极、栅极
C. 源极、漏极、栅极 D. 正极、负极、中间极

11. 三极管工作在放大区时，发射结和集电结的偏置情况是（ ）
A. 发射结正向偏置，集电结反向偏置
B. 发射结反向偏置，集电结正向偏置
C. 发射结和集电结都正向偏置
D. 发射结和集电结都反向偏置

12. 三极管的电流放大倍数β等于（ ）
A. Ic/Ib B. Ib/Ic C. Ie/Ib D. Ib/Ie

13. 场效应管的控制方式是（ ）
A. 电流控制电流 B. 电流控制电压
C. 电压控制电流 D. 电压控制电压

14. 绝缘栅场效应管的输入电阻（ ）
A. 较小 B. 很大 C. 为零 D. 不确定

15. 增强型MOS管工作在饱和区时，栅源电压UGS（ ）开启电压UT。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不确定

16. 半导体的导电能力随温度升高而（ ）
A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 不确定

17. 杂质半导体中，少数载流子的浓度主要取决于（ ）
A. 温度 B. 杂质浓度 C. 光照 D. 电场强度

18. 当PN结外加反向电压时，空间电荷区（ ）
A. 变窄 B. 变宽 C.不变 D. 不确定

19. 半导体二极管的反向饱和电流（ ）
A. 随温度升高而增大 B. 随温度升高而减小
C. 与温度无关 D. 不确定

20. 三极管的输出特性曲线分为（ ）
A. 放大区曲线、饱和区曲线、截止区曲线
B. 正向特性曲线、反向特性曲线
C. 线性区曲线、非线性区曲线
D. 上升区曲线、下降区曲线

第II卷（非选择题，共60分）
21. （10分）简述半导体的导电特性与金属、绝缘体的区别。

22. （10分）画出PN结的能带图，并说明外加正向电压和反向电压时能带的变化情况。

23. （10分）分析三极管共发射极放大电路的工作原理，画出其电路原理图，并说明各元件的作用。

24. （15分）材料：有一个由N型半导体和P型半导体组成的PN结。在一定温度下，已知该PN结的反向饱和电流为Is = 10^-12 A，当外加正向电压V = 0.6 V时，求通过PN结的电流I。（设VT = 26 mV）

25. （15分）材料：某三极管的β = 50，Icbo = 1 μA，当Ib = 20 μA时，求Ic和Ie的值。

答案：
1. D
2. C
3. B
4. B
5. A
6. A
7. A
8. A
9. B
10. A
11. A
l2. A
13. C
14. B
15. A
16. A
17. A
18. B
19. A
20. A
21. 半导体的导电能力介于金属和绝缘体之间。金属中存在大量自由电子，导电能力强；绝缘体中自由电子极少，导电能力弱。半导体中，本征半导体导电能力弱，掺入杂质后导电能力显著增强，且其导电能力受温度、光照、杂质等因素影响较大。
22. 略（需手绘能带图并文字说明，正向电压时能带变窄，反向电压时能带变宽）
23. 略（需手绘电路原理图并文字说明，三极管起电流放大作用，集电极电阻RC将电流变化转换为电压变化，基极电阻RB提供合适偏置电流，耦合电容起隔直通交作用）
24. 根据公式I = Is(e^(V/VT) - l)，代入数据可得I = 10^-12×(e^(0.6/0.026) - 1) ≈ 1.53 mA
25. Ic = βIb + Icbo = 50×20×10^-6 + 1×10^-6 = 1.001 mA，Ie = Ic + Ib = 1.001×10^-3 + 20×10^-6 = 1.021 mA