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半導体工学基礎
  • すゆ

  • 問題数 100 • 1/18/2024

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    問題一覧

  • 1

    集積回路は英語2文字で

    ic

  • 2

    1μm は次のどれと等しいか

    1×10^-9

  • 3

    世界初のトランジスタに用いられた半導体材料は

    ゲルマニウム

  • 4

    Si ウェハ等の基板上に回路パターンを形成するための、光を用いた技術を

    フォトリソグラフィ

  • 5

    billionは10の

    9乗

  • 6

    ヘテロ接合は2つの() 半導体から構成されている

    異なる材料

  • 7

    世界初のトランジスタは1947年に米国の 研究所で発明され

    ベル

  • 8

    1組のp-n接合は、整流作用のある として動作する.

    ダイオード

  • 9

    半導体デバイスの基本構成要素はいくつあるか.

    4

  • 10

    IC チップ内のトランジスタ数が約2年で2倍のペースで増加するとしたIntel 創業者の予想を

    ムーアの法則

  • 11

    抵抗率ρと電気伝導度σは

    逆数

  • 12

    "face-centered cubic (fcc) lattice"は日本語で

    面心立法

  • 13

    2種類以上の元素から構成される半導体を

    化合物半導体

  • 14

    体心立方構造の1個の単位胞に含まれる剛体球の数はいくつとみなすことができるか

    2

  • 15

    GaAs の結晶構造は何か?

    閃亜鉛鉱

  • 16

    単位構造を1つの点で代表させたものを

    格子点

  • 17

    "ibody-centered cubic (bcc) lattice"は日本語

    体心立法

  • 18

    1種類の元素のみからなる半導体を

    元素半導体

  • 19

    "unit cell" は日本語で何というか

    単位砲

  • 20

    Siの結晶構造は何か?

    ダイアモンド

  • 21

    "valence band"は日本語で何というか

    価電子帯

  • 22

    Si 結晶で最隣接原子数はいくらか?

    4

  • 23

    (110)面は結晶の と平行

    z軸

  • 24

    自由電子のエネルギー Eと運動量pの関係を表すグラフは となる

    放物線

  • 25

    Siは

    間接遷移型半導体

  • 26

    "conduction band"は日本語で何というか.

    伝導体

  • 27

    (100)面は結晶の に垂直だ

    x軸

  • 28

    Siは最隣接原子同士で 結合している

    共有

  • 29

    GaAs 結晶で最隣接原子数はいくらか?

    4

  • 30

    効率よく光を放出することができるのは

    直接遷移型半導体

  • 31

    真性半導体で、伝導帯中の電子密度nと価電子帯中のホール密度pとの関係を正しく表しているのはどれか。

    n=p

  • 32

    不純物を添加していない半導体を

    真性半導体

  • 33

    n型半導体では、伝導帯中の電子密度n は価電子帯中のホール密度pよりずっと(a).

    大きい

  • 34

    一方、両者の積np は真性半導体のnpの値と(b).

    等しい

  • 35

    真性半導体のフェルミエネルギーはバンドギャップのほぼ に位置する

    中央

  • 36

    バンドギャップエネルギーが大きいのは

    GaAs

  • 37

    絶縁体では、価電子帯はすべて電子で満たされている一方、伝導帯は である

  • 38

    フェルミ分布関数は、電子がエネルギーEの状態に存在する を表している

    確率

  • 39

    n型半導体 SiはAs原子等の(a)を有する.

    ドナー

  • 40

    一方,p型半導体 SiはB原子等の(b)を有する。

    アクセプタ

  • 41

    バンドギャップエネルギーが小さいほど、真性キャリア密度は()。. したがって、Siの真性キャリア密度はGaAs より().

    大きい

  • 42

    室温における熱エネルギーKTはおよそいくらか。

    0.026eV

  • 43

    Si, GaAsとも、電子移動度はホール移動度

    より大きい

  • 44

    移動度の単位は

    cm^2/Vs

  • 45

    n型半導体では、ドナー密度が大きくなるほど、フェルミエネルギーは()に近づく.

    伝導体の底

  • 46

    散乱の主なメカニズムとして,格子散乱と() 散乱がある

    不純物

  • 47

    完全イオン化しているときは、多数キャリア密度は不純物密度

    と等しい

  • 48

    エネルギー等分配則によると、電子の持つ平均のエネルギーは1自由度あたり

    1/2kT

  • 49

    電子のドリフト速度は印加電圧に比例する。係数を電子「」という

    移動度

  • 50

    nとpの積はn=p,n >>p,n <<pいずれの 場合も真性半導体のキャリア密度 ni

    の2乗に等しい

  • 51

    「平均自由行程」は英語(3語)で何というか.

    mean free path

  • 52

    同じ温度で比較したとき、移動度はドナーまたはアクセプタ密度が大きいほど

    小さくなる

  • 53

    p型半導体のホール係数は

    1/ep

  • 54

    電流密度は単位面積あたりの電流であり、n型半導体では

    -envn

  • 55

    ホール電圧VHの符号と半導体のタイプ(n型 or p型)との組み合わせで正しいものは

    Vh(+):p ,Vh(-):n

  • 56

    トータルのドリフト電流密度は

    enμ(n)ε+enμ(p)ε

  • 57

    高温では()散乱が支配的になり、移動度が小さくなる

    格子

  • 58

    移動度は平均自由時間に「」し、キャリアの有効質量に「」する

    比例、反比例

  • 59

    同じ温度、同じ不純物密度において、SiとGaAsではどちらが電子移動度が大きいか

    GaAs

  • 60

    不純物密度が等しい場合、n型 Siの抵抗率はp型 Siの抵抗率と比べて

    小さい

  • 61

    ある半導体において、格子散乱による移動度が600cm2/s,不純物散乱による移動度が1200 cm2/VS であるとする.トータルの移動度はいくらになるか。

    400cm^2/Vs

  • 62

    p型半導体では、抵抗率は

    1/epμ(p)

  • 63

    半導体中に過剰キャリアが注入されると、

    pn >ni^2

  • 64

    拡散係数Dn or Dpの単位はどれか.

    cm^2/s

  • 65

    熱平衡状態では、キャリアの生成率 Gthと再結合率Rth の関係は()

    Gth=Rth

  • 66

    キャリアの密度勾配が正のとき、電子とホールの拡散方向と拡散電流の流れる方向の組み合わせで正しいものを選べ

    電子の拡散:負,ホールの拡散:負,電子の拡散電流:正,ホールの拡散電流:負

  • 67

    半導体への光照射を突然止めると、過剰生成していた少数キャリアは時間に対し()減少する.

    指数関数的に

  • 68

    キャリア注入は英語では carrier

    injection

  • 69

    拡散係数は移動度と

    比例関係

  • 70

    拡散電流は英語で

    diffusion current

  • 71

    キャリアのドリフトと拡散両方の寄与の和で電流密度を表した式()という

    電流密度方程式

  • 72

    半導体中のホール密度が0.16cmの範囲で4.0 x 1016cm'3から6.0x1016cm3に直線的に変化しているとする.ホールの拡散係数を50 cm2/Sとすると、拡散電流密度は符号も含め

    -1.0A/cm^2

  • 73

    少数キャリア密度の時間変化をドリフト、拡散:生成、再結合すべて考慮して表した式を

    連続方程式

  • 74

    Jp(x) < Jp(x+dx)のとき、x~x+dcの領域内に流入するホール数は流出するホール数

    よりも少ない

  • 75

    非平衡状態では多数キャリアの擬フェルミ準位()

    熱平衡状態のフェルミ準位と変わらない

  • 76

    少数キャリアの擬フェルミ準位()

    熱平衡状態のフェルミ準位と大きく異なる

  • 77

    衝突イオン化を繰り返して半導体中でキャリアがどんどん増えるプロセスを()現象

    雪崩

  • 78

    電子がポテンシャルの壁を通り抜けて壁の反対側に達することを()効果という

    トンネル

  • 79

    光照射で過剰キャリアが生成するとき、多数キャリア密度の変化の割合は()

    小さく

  • 80

    光照射で過剰キャリアが生成するとき、 少数キャリア密度の変化の割合は()

    大きい

  • 81

    無限長とみなせるn型半導体の片側の端面に一定の光を照射した場合、ホール密度は端面からの距離に対して

    指数関数的に減少する

  • 82

    ()ほど半導体から熱放出される電子数は多 くなる。

    高温

  • 83

    無限長とみなせるn型半導体の片側の端面に一定の光を照射した場合、拡散長 Lpは、注入されて過剰に増えたホール密度が()に減少するまでの距離

    1/e

  • 84

    Jn(x) < Jn(x+dx)のとき、x~x+dxの領域内に流入する電子数は流出する電子数

    よりも多い

  • 85

    熱平衡状態では、p-n接合の接合部近傍では、電子は(a )に向かって拡散

    nからp

  • 86

    熱平衡状態では、(b)に向かってドリフトする.

    pからn

  • 87

    p-n接合での空乏層での電場の絶対値は

    接合部で最大になる

  • 88

    p-n接合は電流を一方向のみに流す()作用がある

    整流

  • 89

    熱平衡状態では、p-n接合における電子およびホールの拡散電流とドリフト電流は, それぞれ()である。

    大きさが等しく逆向き

  • 90

    p-n接合部近傍でキャリアが存在しない領域のことを()という。

    空乏層

  • 91

    熱平衡状態でのp-n接合で,n領域とp領域との電位差Vbiを()電圧という

    ビルトイン

  • 92

    空乏層では空間電荷としてn側には(a)

    正のドナーイオン

  • 93

    空乏層では空間電荷として、p側には(b)のみが存在する

    負のアクセプタイオン

  • 94

    p-n接合では逆バイアスを印加してもほとんど電流が流れないが、電圧をさらに大きくしてある値に達すると急に大きな逆電流が流れる.これを()という

    ブレイクダウン

  • 95

    pin接合で順バイアスを印加することについて、正しい組み合わせは次のどれか.

    p側に正の電圧を印加。電流が急激に増加する

  • 96

    ビルトイン電圧は図8.5(b)の三角形の()に相当する

    面積

  • 97

    p-n接合で空乏層と中性領域との境界での少数キャリア密度は、熱平衡状態にくらべ,

    順バイアス印加時には大きく、逆バイアス印加時には小さくなる。

  • 98

    バイアス印加時に定常状態でp-n接合に流れる電流は、理想的な条件では

    場所によらず一定である

  • 99

    p-n接合で順バイアスがV>=3kT/e のときは、室温では電圧が60 mV増加するごとに電流は約()倍増加する

    10

  • 100

    アクセプタ密度およびドナー密度がそれぞれ同じである Siと GaAsのp-n接合を比較した場合,ビルトイン電圧は()のほうがおおきくなる

    GaAs