UNIVERSITI S ANS MALAYSIA. Peperiksaan Kursus Semasa Cuti Panjang Sidang Akademlk 2002/2003. April Masa : 3jam

Similar documents
ZAT 389E/3 - Low Dimensional Semiconductor Structures [Struktur Semikonduktor Dimensi Rendahl

MAT 222 Differential Equations II [Persamaan Pembezaan II]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus] Duration : 3 hours [Masa : 3 jam]

MAA 101 Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

EEM 423 KEJURUTERAAN KEBOLEHPERCAYAAN

ZCT 104E/3 - Fizik IV (Fizik Moden)

MAT 101 Calculus [ Kalkulus]

EME 411 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS513 Computer Vision and Image Analysis [Penglihatan Komputer dan Analisis Imej]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Supplementary Semester Examination Academic Session 2004/2005. May IUK 291E - Mathematic I1 [Matematik II]

MAA Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

MAT Calculus [Kalkulus]

MAT 202 Introduction to Analysis [ Pengantar Analisis]

KOT 222 Organic Chemistry II [Kimia Organik II]

MAA 111 Algebra for Science Students [Aljabar untuk Pelajar Sains]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

ZCT 317E/3 - Solid State Physics II [Fizik Keadaan pepejal III

SCES2250 : SPEKTROSKOPI MOLEKUL & INTERPRETASI MOLECULAR SPECTROSCOPY INTERPRETATION

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

EPP 322 Advanced Manufacturing Process [Proses Pembuatan Termaju]

EMH 451 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

MSG 356 Mathematical Programming [Pengaturcaraan Matematik]

(Kertas soalan ini mengandungi 3 soalan dalam 11 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 3 questions on 11 printed pages)

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination 2008/2009 Academic Session Peperiksaan Semester Kedua Sidang Akademik 2008/2009

SCES2250 : SPEKTROSKOPI MOLEKUL & INTERPRETASI MOLECULAR SPECTROSCOPY & INTERPRETATION

EEE 208 TEORI LITAR II

ESA 362/3 Kawalan Penerbangan Pesawat

EEE REKABENTUK SISTEM KAWALAN

ESA 380/3 Orbital Mechanics Mekanik Orbit

IEK 304E - Noise and Sound Control Technology [Peralatan Pengolahan Hingar din Bunyi]

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

MST 565 Linear Model [Model Linear]

EME 451/3 Computational Fluid Dynamics Pengkomputeran Dinamik Bendalir

CPT115 Mathematical Methods for Computer Sciences [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CIT562 Bioinformatics Computing [Perkomputeran Bioinformatik]

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAT Linear Algebra [Aljabar Linear]

IWK 302 Wood Engineering [Kejuruteraan Kayu]

MSS 317 Coding Theory [Teori Pengekodan]

... 2/- ZCT 3043/3 - Keelektrikan dan Kemagnetan II UNNERSITI SAINS MALAYSIA. Masa : 3jarn

IMK 308 Food Preservation Principles [Prinsip Pengawetan Makanan]

(Kertas soalan ini mengandungi 5 soalan dalam 5 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 5 questions on 5 printed pages)

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

MAT 223 DIFFERENTIAL EQUATIONS I [Persamaan Pembezaan I]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

IQK SISTEM PERALATAN DAN UKURAN II

(Kertas soalan ini mengandungi 5 soalan dalam 8 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 5 questions on 8 printed pages)

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2009/2010. April/May 2010

MGM 531 Euclidean Geometry [Geometri Euklidan]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

REG 363 Site Investigation (Kajian Tapak)

EAS 254E/3 Structural Analysis (Analisis Struktur)

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

SCES3362 : TEKNIK-TEKNIK INSTRUMENTASI DALAM KIMIA INTRUMENTAL TECHNIQUES IN CHEMISTRY

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2004/2005. March 2005 MGM ANALYSIS [ANA LISIS]

EXAMINATION FOR THE DEGREE OF BACHELOR OF SCIENCE WITH EDUCATION PEPERIKSAAN IJAZAH SARJANA MUDA SAINS DENGAN PENDIDIKAN


UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

EMH 451/3 Numerical Methods For Engineers Kaedah Berangka Untuk Jurutera

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

ESA 367/2 Flight Stability & Control I Kestabilan & Kawalan Penerbangan I

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT115 Mathematical Methods for Computer Science [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

EMM 213 Strength of Materials [Kekuatan Bahan]

SULIT 3472/1 MAJLIS PENGETUA SEKOLAH-SEKOLAH MALAYSIA (MPSM) CAWANGAN KELANTAN PEPERIKSAAN PERCUBAAN SPM TINGKATAN LIMA

ESA 380/3 Orbital Mechanics [Mekanik Orbit]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

ZCT 532/4 - Radiation Physics [Ilmu Fizik Sinaran]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

EAS 566/4 Special Structures EAS 566/4 Struktur Khas

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

MAT 263 Probability Theory [Teori Kebarangkalian]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. April Masa : 3jam. Nyatakan kedua-dua postulat yang digunakan okh Einstein dalam teori kerelati fannya (20/100)

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

MAT111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

(This question paper consists of 12 questions on 6 printed pages) (Kertas soalan ini mengandungi 12 soalan dalam 6 halaman yang dicetak)

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

ZCT 532/4-11mu Fizik Sinaran

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

INSTRUCTION: This section consists of TWO (2) structured questions. Answer ALL the questions.

Answer all questions Jawab semua soalan [80 marks] [80 markah] f(x)

ESA 382/3 Spacecraft Subsystem Design Rekabentuk Subsistem Kapal Angkasa

SCES1200 : PRINSIP-PRINSIP KIMIA PRINCIPLES OF CHEMISTRY

",,345 UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Peperiksaan Semester Kedua Sidang Akademik 1996/97. April EBE Sistem Kawalan Lanjutan.

SCES1200 : PRINSIP-PRINSIP KIMIA PRINCIPLES OF CHEMISTRY

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. EAS 152/3 Strength Of Materials [Kekuatan Bahan]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]

EEU 104 TEKNOLOGI ELEKTRIK


(Kertas soalan ini mengandungi 7 soalan dalam 8 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 7 questions on 8 printed pages)

IUK 107 CHEMISTRY FOR TECHNOLOGIST [KIMIA UNTUK TEKNOLOGIS]

Transcription:

UNIVERSITI S ANS MALAYSIA Peperiksaan Kursus Semasa Cuti Panjang Sidang Akademlk 2002/2003 April 2003 ZAT 389313 - Struktur Semikonduktor Dimensi Rendah Masa : 3jam Sila pastikan bahawa kertas pepenksaan ini mengandungi LAPAN muka swat yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan ini. Jawab mam-mana EMPAT soalan sahaja. Pelajar dibemkan menjawab semua soalan dalam Bahasa Inggeris ATAU Bahasa Malaysia ATAU kombinasi kedua-duanya. 1. (a) Jalur tenaga paling rend& bagi elektron bebas di dalam satu hablur dapat diwakili oleh 1 E(k) = - W(l- kos ka) 2 dengan k ialah vektor gelombang, W ialah lebar pen& tenaga bagi jalur di dalam zon Brillouin pertama dan a ialah pemalar kekisi. (iii) Lukiskan jalur tenaga ini di dalam zon Brillouin pertama. Tentukan satu mgkapan bagi jisim berkesan keseluruhan jalur. Tunjukkan bahawa satu jalur yang sangat lebar menghasilkan jisim berkesan yang kecii. @> Terangkan maksud fizikal sebutan rnonolapisan di dalam struktur adman zink. (2011 00)...2/-

-2- Lakarkan gambarajah jalur tenaga bagj Si dan GaAs dalam arah vektor gelombang [lll J dan I1 101. Bincangkan ciri-ciri penting bagi setiap jalur dan perbezaan antara mereka. (3 01 1 00) Rajah di b ad menunjukkan kebersandaran jurang jalur aloi-aloi Sil,Ge, tak terikan sebagai satu fungsi pecahan Ge. t 0'7 0.61 *. ' ' ' 0 0.5 Komposisi Ge(x) Bincaxlgkan kelakuan minimum jalur konduksi apabila komposisi Ge ditingkatkan, Lakarkan satu lengkung yang mewakili jmg jalur aloi-aloi S~I-~GG terikan sebagai satu fungsi x merujuk kepada jurang jalur tak terikan. Satu logam membentuk antaramdca dengan satu semikonduktor jenis-n. Gunakan gambarajah-gambarajah jalur yang bersesuaian bagi memerihallran sentuhan-sentuhan yang mungkin terbentuk pada mtamnuka dengan mempertimbangkan fungsi kerja logam dan semikonduktor j enis-n.

-3-3. (a) Bincangkan kriteria-kniteria yang mesti dipenuhi supaya balaku penumbuhan heterostruktur yang unggul. Bincangkan kesan-kesan ke atas ciri elektronik jika kriteria-kriteria ini tidak dipenuhi. (20/100) Pemalar kekisi bagi GaSb dan InSb masing-masing idah 0.610 nm dan 0.648 nm. Gunakan hukum Vegard bagi melukis perubahan pemalar kekisi dengan x bagi aloi-aloi Ga&l,Sb. (30/100) (c) Takrifkan peratwan Anderson bagi penjajaran jalur-jalur tenaga pada satu heterosimpang. Bincangkan jenis-jenis penjajaran jalur di antara dua semikonduktor dan berikan contoh bagi setiap kes. Dalam perbincangan anda sebutkan juga kemungkinan pememgkapan elektron dan lohong. (501100) 4. (a) Terangkan bagaimana satu perigi keupayaan parabola satu dimemi &pat dibina secara eksperimen dengan heterostruktur GAS-AlGaAs. (3 O/l 00) Penyelesaian bagi keadaan terikat satu elektron di dalam perigi segi empat sarna dengan lebar a dan kedaiaman terhingga V, diberi oleh dengan 8 = kd2, m dan k masing-masing ialah jisim dan vektor gelombang elektron. Terangkan secam jelas dengan bantuan satu graf yang bersesuaian langkah-langkah bagi menyelesaikan persmaan di atas. Tentukan bilangan penyelesaian jika a = 10 nm, V, = 0.3 ev dan rn = m6m, dengm m, = 0.067. Diberi bahawa m, = 9.11 x 1031 kg dan A = 1.06 x 10-34 J~. (70/100)...4/-

-4-5. (a) Takrifkan peratwan emas Fermi bagi satu keupayaan berap seperti yang &be- oleh foton. (30/100) Bahagian hakiki kekonduksian optik bagi penyerapan antara jdur di dalam satu semikonduktor jurang jalu terus boleh ditulis secara harnphya sebagai dengan n&ho) ialah ketumpatan keadaan bersama optik dan sebutansebutan lain mempunyai rnaksud yang sama seperti dalam nota kuliah. Bincang dan lukiskan lengkung-lengkung penyerapan temi bagi GaAs pueral, gas elektron dua dimensi (2DEG) dan satu dawai kuanhun bagi heterostmktw GaAs-AlGaAs. Lengkung-lengkung penyerapan eksperimen agak berkza sedilcit daripada lengkung teori. Terangkan kenapa? (7O/lOO)...5/-

-5- UNIVERSITI S m S MALAYSIA Third Semester Examination 2002/2003 Academic Session April 2003 ZAT 389313 - Low-Dimensional Semiconductor Structures Time : 3hom Please check that the examination paper consists of EIGHT printed pages before you commence this examination. Answer any FOUR questions only. Students are allowed to answer all questions in English OR Bahasa Malaysia OR combinations of both. 1. (a) The lowest energy band for nearly free electrons in a crystal can be represented by 1 E(k) = - W(1- COS ka) 2 where k is the wave vector, W is the full width energy of the band in the first BriIlouin zone and a is the lattice constant. (iii) Draw the energy band in the first Brillouin zone. Determine an expression for the effkctive mass throughout the band. Show that a broad band gives a small effective mass. @) Explain the physical meaning of the tern monolayer in the zinc-blade structure. (20/100)...6/-

~~ -6- (c) Sketch the energy band diagrams of Si and GAS in the wave vector directions of [I 113 and [ 1 101. Discuss the important features of each band and their differences. (30/100) 2. (a) Figure below shows the dependence of the band gap of unstrained Si&e, alloys as a function of the Ge fraction... 0 I 0.5 Ge Composition (x) 10 Discuss the behaviour of the conduction band minima as the Ge composition increases. Sketch a curve that represents the band gap of strained SilmXGex alloys as a function of x with respect to the unstrained band gap. Consider a metal forming an interface with a n-type semiconductor. Using suitable band diagrams describe the possible contacts that can be formed at the interface by considering the work functions of the metal and the semiconductor.. *.7/-

-7- Discuss the important criteria that must be fulfilled in order to grow ideal heterostrucures. Discuss the effects on electronic properties if these criteria are not satisfied. (20/ 1 00) The respective lattice constants of GaSb and InSb are 0.610 nm and 0.648 nm. Use Vegard s law to draw the variation in lattice constant with x for Ch&,Sb alloys. (3Q/lOQ) Define Anderson s rule for the alignment of energy bands at a heteroj unction. Discuss the types of band alignments between two semiconductors and give example for each case. Include in your discussions the possibility of trapping electrons and holes. Explain how a one-dimensional parabolic potential well can be created experimentally in heterostructures of GaAs-AlGaAs, (30/100) The solutions for bound states of an eiectron in a square well with width a and finite depth V, are given by {zot where 8 = W2, m and k are the mass and wave vector of the electron, respectively. Explain clearly with the aid of a suitable graph the steps required to solve the above equation. Determine the number of solutions if a = 10 nm, V, = 0.3 ev and m = mdn, where m, = 0.067. Given that m, = 9.11 x 10 kg and h = 1.06 x 10-~~ JS. (70/100)...8/-

-8- [ZAT 389El 5. (a) Define the Fermi's golden rule for an oscillating potential such as that provided by photons. (3 O/ 1 00) The real part of the optical conductivity for interband absorption in a direct band gap semiconductor can be written approximately as where ~,~t(hw) is the optical joint density of states and the other terms have the same meaning as in the lecture notes. Discuss and draw the theoretical absorption curves for bulk GaAs, two-dimensional electron gas (2DEG) and a quantum wire of GAS- AlGaAs heterostructure. Experimental absorption curves however differ slightly from the theoretical curves. Explain why? (70/100) - 000 0 000 -