半导体材料试题Word文件下载.docx

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　　[填空题]7为什么实际区熔时，最初几次要选择大熔区后几次用小熔区的工艺条件？

　　[填空题]8分别写出均匀成核与非均匀成核的临界晶核半径、形核功，并说明为什么通常非均匀成核比均匀成核要容易？

　　[填空题]9写出杰克逊因子的表达式并指出各参数的物理意义。

　　[填空题]10写出熔体生长时单晶炉内热场的基本要求并作出解释。

　　[填空题]11写出熔体生长的界面热流连续方程并讨论晶体直径，生长速度与晶体散热和熔体供热之间的关系。

实际生产中如何控制晶体直径？

　　[填空题]12熔体生长的晶体中温度分布规律是什么？

　　[填空题]13写出直拉单晶生长工艺过程。

　　[填空题]14分凝现象含有杂质的晶态物质溶化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同，这种现象较分凝现象。

　　[填空题]15成核过程晶体生长过程中，新相核的发生（形核）和长大，在一定的驱动力下，借助于能量涨落越过位垒而形成晶核的过程。

　　[填空题]16均匀成核在一定过饱和度、过冷度的条件下，由体系中直接形成的晶核。

　　[填空题]17临界半径与体系自由能变化量极大值点△G*相对应的晶胚半径r*称临界半径。

　　[填空题]18自然对流在重力场中由于温度的不均匀，导致热膨胀的差异从而引起流体密度的差异产生浮力。

当浮力克服了粘滞力，自然对流就发生。

　　[填空题]19强迫对流人为对熔体进行搅拌（晶体和坩埚旋转、磁场）造成的对流。

　　[填空题]20小平面效应晶体生长的固液界面，由于受坩埚中熔体等温线的限制，常常是弯曲的，如果在生长晶体时迅速提起晶体，则在固液界面处会出现一小片平整的平面，通常称之为小平面。

小平面区杂质浓度与非小平面区差异很大。

杂质在小平面区域分布异常的现象叫小平面效应。

　　[填空题]21旋转性条纹由于晶体转轴和热场轴不重合，引起生长的晶体中杂质浓度出现周期性的变化，这样形成的条纹。

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　　[填空题]22中子嬗变掺杂[填空题]23漩涡缺陷通常是指无位错单晶经西特尔腐蚀液腐蚀后，在晶体生长方向的横断面上、观察到的呈漩涡状分布的宏观缺陷花纹、微观上看是由浅底腐蚀坑组成的。

是微缺陷的一种。

　　[填空题]24热施主效应

　　[填空题]25自掺杂杂质从衬底及基座中蒸发出来进入气相中继而再次掺入外延层中，也包括由于衬底基座被腐蚀而进入气相中进而掺入外延层中。

　　[填空题]26外扩散高温时杂质从衬底扩散到正在生长的外延层中。

　　[填空题]27外延层的夹层外延层和衬底界面附近出现的高阻层或反型层。

　　[填空题]28双掺杂技术同时引入两种原子半径不同的杂质原子，使他们产生的应变正好相反。

应力得到补偿，减少或避免晶格畸变，消除失配位错-应力补偿法。

　　[填空题]29SOI技术称绝缘层上硅，把器件做在绝缘衬底生长的硅单晶层上。

　　[填空题]30SIMOX通过氧离子注入到硅片，与硅发生反应形成二氧化硅沉淀物，再经高温退火过程形成SiO2层，同时消除注入缺陷。

　　[填空题]31Smart-Cut只能剥离技术是一种注入氢离子然后进行剥离的技术，即在键合的一片晶片上注入氢离子，然后和另一硅片在一定温度下键合，键合热处理温度大约500°

C时，氧离子注入处会形成连续的空腔，从而自动剥离形成SOI结构。

　　[填空题]32HB水平布里奇曼法，又称横拉法。

采用石英密封系统，系统置于双温区炉中，低温端放As源控制系统中As气压，高温端合成化合物并拉制晶体，而整个系统的温度都必须高于As源端温度，以防止As蒸汽凝结。

　　[填空题]33SSD合成溶质扩散法。

化合物溶质在出于高温区的溶剂表面合成，在温度梯度和浓度梯度的驱动下向坩埚底部扩散，并在温度较低的坩埚底部析出晶体。

　　[填空题]34VCZ蒸汽控制直拉技术。

把坩埚-晶体置于一准密封的内生长室内，内生长室中放置少量As，使内生长室内充满As气氛。

这样即使在相当低的温度梯度下生长，晶体表面也不至于离解。

　　[填空题]35VGF垂直梯度凝固法。

炉体垂直放置，石英瓶垂直放入炉体中间，采用计算机精确控制热场进行缓慢降温。

　　[填空题]36MOVPE

　　[填空题]37CBE化学束外延生长。

用气态源代替固态源进行MBE生长，即气态源MBE。

　　[填空题]38ALE原子层外延，是向衬底交替单独供给半导体组成元素的源，使各组成元素以单原子层在衬底上进行一层一层地生长一层分子层。

　　[填空题]39二步外延法

　　[填空题]40双气流MPVPE采用二组输入反应室的气路进行外延生长，一路为主气路，沿与衬底平行方向输入反应气体。

另一路称为副气路，在垂直于衬底方向高速度输入非反应气体，副气路输入的气体的作用是改变住气流的流向和抑制生长热对流，从而可生长具有高迁移率的单晶层。

　　[填空题]41讨论CZ法中影响单晶纵向电阻率均匀性的因素及其控制办法。

　　[填空题]42讨论CZ法中影响单晶径向电阻率均匀性的因素及其控制办法。

　　[填空题]43说明不同的固液生长界面形状（凸、凹、平）对电阻率径向分布的影响。

　　[填空题]44分析产生杂质条纹的根本原因，说明对于非平坦界面，由于晶转轴与热转轴不重合带来的杂质条纹的形状。

　　[填空题]45简述位错对材料性能的影响及无位错单晶工艺的要点。

　　[填空题]46每拉出g=1/2处，ρ=1Ω·

cm的硅单晶锭100g，所用的硅是区熔硅（即纯硅），问要掺杂质硼多少克？

　　[填空题]47要拉制30g，ρ=1~3Ω·

cm的P型Ge单晶，所用的杂质为Ga-Ge合金，合金中P型Ge浓度为Cm=1017cm-3，原料为纯Ge，问需要多少克Ga-Ge合金？

　　[填空题]48详述影响硅外延生长速率的因素。

　　[填空题]49用Grove模型解释分别在高温区、低温区外延生长时温度与生长速度的关系。

　　[填空题]50为什么使用外延生长难以得到突变结？

通常希望外延层和衬底之间界面处的掺杂浓度梯度很陡，但是由于高温下进行外延生长，衬底中的杂质会进入外延层，使得外延层和衬底处的杂质浓度变平，外延层与衬底之间杂质的互扩散导致杂质再分布。

　　实际中由于自掺杂效应外延层中杂质的纵向分布要比只有衬底杂质向外延层的外扩散的情况更平坦，所以使用外延生长难以得到突变结。

　　[填空题]51确定在1200℃时，由SiCl4源生长的外延层的生长速率。

反应室的气相质量转移系数是hG=5cm/s，表面反应速率常数为KS=107exp（-1.9eV/kT）cm/s，CG=5*1016cm-3。

如果反应温度降低2℃，生长速率将变化多少？

　　[填空题]52计算〈111〉晶向硅衬底上外延层厚度为多少时，外延层上的刻蚀坑具有

　　1.838um的尺寸？

　　[填空题]53从能带结构特点比较Si和GaAs在应用上的不同。

　　[填空题]54详细说明三温区横拉法中温度选择的依据。

　　[填空题]55GaAs成为继Si之后重要半导体材料的重要特征有哪些？

　　[填空题]56依据相图，LPE生长GaAs时说明如何从A点开始外延生长。

　　[填空题]57为什么从70年代初就对GaN开展了研究工作但一直进展缓慢？

　　[填空题]58四元固溶体半导体与三元固溶体半导体相比的优势是什么？

　　[填空题]

　　59从

　　四元固溶体的带隙与晶格常数图，说明与GaAs晶格

　　（0.5653nm）相匹配的固溶体的带隙可调整大致的范围是多少？

　　[填空题]60假设有一种半导体材料，晶格常数a=0.5555nm，如果以Si1-xGex固溶体为衬底，请Si1-xGex的最佳组分是多少？

Si晶格常数0.5431nm；

Ge晶格常数0.5658nm？