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1、“微電子器件”課程復(fù)習(xí)題 一、填空題 1、 若某突變pn結(jié)的P型區(qū)的摻雜濃度為NA =1.5xl0i6cm-3，則室溫下該區(qū)的平衡 多子濃度p.與平衡少子濃度n°分別為（ ）和（ ）。 p0 p0 2、 在PN結(jié)的空間電荷區(qū)中，P區(qū)一側(cè)帶（負(fù)）電荷，N區(qū)一側(cè)帶（正）電荷。內(nèi)建電場(chǎng) 的方向是從（N）區(qū)指向（P）區(qū)。 3、 當(dāng)采用耗盡近似時(shí)，N型耗盡區(qū)中的泊松方程為（ ）。由此方程可以看出，摻 雜濃度越高，則內(nèi)建電場(chǎng)的斜率越（）。 4、 PN結(jié)的摻雜濃度越高，則勢(shì)壘區(qū)的長(zhǎng)度就越（短）內(nèi)建電場(chǎng)的最大值就越（大）內(nèi)建 電勢(shì)匕就越（大），反向飽和電流I0就越（?。?，勢(shì)壘電容ct就越（），雪

2、崩擊穿電 壓就越（（低）。 5、 硅突變結(jié)內(nèi)建電勢(shì)Vbi可表為（ ），在室溫下的典型值為（0.8）伏特。 6、 當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，其勢(shì)壘區(qū)寬度會(huì)（減?。?，勢(shì)壘區(qū)的勢(shì)壘高度會(huì)（降低）。 7、 當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，其勢(shì)壘區(qū)寬度會(huì)（變寬），勢(shì)壘區(qū)的勢(shì)壘高度會(huì)（增高）。 8、 在P型中性區(qū)與耗盡區(qū)的邊界上，少子濃度np與外加電壓V之間的關(guān)系可表示為 （ ）。若P型區(qū)的摻雜濃度Na = 1,5 x1017cm~3，外加電壓V =0.52V， 則P型區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度n為（ ）。 9、 當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，中性區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度比該處的平衡少子濃度 （高）

3、；當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，中性區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度比該處的平衡少 子濃度（低）。 10、 PN結(jié)的正向電流由（空穴擴(kuò)散Jdp）電流、（電子擴(kuò)散電流Jdn）電流和（勢(shì)壘區(qū)復(fù)合 電流Jr）電流三部分所組成。 11、 PN結(jié)的正向電流很大，是因?yàn)檎螂娏鞯碾姾蓙?lái)源是（多子）；PN結(jié)的反向電流很小， 是因?yàn)榉聪螂娏鞯碾姾蓙?lái)源是（少子）。 12、 當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，由N區(qū)注入P區(qū)的非平衡電子一邊向前擴(kuò)散，一邊（復(fù) 合）。每經(jīng)過(guò)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度的距離，非平衡電子濃度降到原來(lái)的（）。 13、 PN結(jié)擴(kuò)散電流的表達(dá)式為（ ）。這個(gè)表達(dá)式在正向電壓下可簡(jiǎn)化為 （ ），在反向電壓下可簡(jiǎn)化為

4、（ ）。 14、 在PN結(jié)的正向電流中，當(dāng)電壓較低時(shí)，以（復(fù)合）電流為主；當(dāng)電壓較高時(shí)，以（擴(kuò) 散）電流為主。 15、 薄基區(qū)二極管是指PN結(jié)的某一個(gè)或兩個(gè)中性區(qū)的長(zhǎng)度小于（少子擴(kuò)散長(zhǎng)度）。在薄基 區(qū)二極管中，少子濃度的分布近似為（線(xiàn)性）。 16、 小注入條件是指注入某區(qū)邊界附近的（非平衡少子）濃度遠(yuǎn)小于該區(qū)的（平衡多子）濃 度，因此該區(qū)總的多子濃度中的（非平衡）多子濃度可以忽略。 17、 大注入條件是指注入某區(qū)邊界附近的（非平衡少子）濃度遠(yuǎn)大于該區(qū)的（平衡多子）濃 度，因此該區(qū)總的多子濃度中的（平衡）多子濃度可以忽略。 18、 勢(shì)壘電容反映的是PN結(jié)的（中性區(qū)中的非平衡載流子）電荷

5、隨外加電壓的變化率。PN 結(jié)的摻雜濃度越高，則勢(shì)壘電容就越（高）；外加反向電壓越高，則勢(shì)壘電容就越（低）。 19、 擴(kuò)散電容反映的是PN結(jié)的（勢(shì)壘區(qū)邊緣的電離雜質(zhì)）電荷隨外加電壓的變化率。正向 電流越大，則擴(kuò)散電容就越（大）；少子壽命越長(zhǎng)，則擴(kuò)散電容就越（大）。 20、 在PN結(jié)開(kāi)關(guān)管中，在外加電壓從正向變?yōu)榉聪蚝蟮囊欢螘r(shí)間內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的反 向電流。引起這個(gè)電流的原因是存儲(chǔ)在（N）區(qū)中的（非平衡少子）電荷。這個(gè)電荷的 消失途徑有兩條，即（反向電流的抽?。┖停ㄗ陨淼膹?fù)合）。 21、 從器件本身的角度，提高開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速度的主要措施是（）和 （ ）。 22、 PN結(jié)的擊穿有三種機(jī)理

6、，它們分別是（ ）、（ ）和（ ）。 23、 PN結(jié)的摻雜濃度越高，雪崩擊穿電壓就越（）；結(jié)深越淺，雪崩擊穿電壓就越（）。 24、 雪崩擊穿和齊納擊穿的條件分別是（ ）和（ ）。 25、 晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)是指（基區(qū)中到達(dá)集電結(jié)的少子）電流與（從發(fā)射結(jié)剛注入基區(qū)的少子）電流之比。由于少子在渡越基區(qū)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生（復(fù)合），從而使基區(qū)輸運(yùn)系 數(shù)（小于1）。為了提高基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)，應(yīng)當(dāng)使基區(qū)寬度（減?。┗鶇^(qū)少子擴(kuò)散長(zhǎng)度。 26、 晶體管中的少子在渡越（基區(qū)）的過(guò)程中會(huì)發(fā)生（復(fù)合），從而使到達(dá)集電結(jié)的少子比 從發(fā)射結(jié)注入基區(qū)的少子（少）。 27、 晶體管的注入效率是指（在發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)零

7、偏的條件下從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的少子） 電流與（總的發(fā)射極電流）電流之比。為了提高注入效率，應(yīng)當(dāng)使（發(fā)射）區(qū)摻雜濃度 遠(yuǎn)大于（基）區(qū)摻雜濃度。 28、 晶體管的共基極直流短路電流放大系數(shù)*是指發(fā)射結(jié)（正）偏、集電結(jié)（零）偏時(shí)的 （集電極）電流與（發(fā)射極）電流之比。 29、 晶體管的共發(fā)射極直流短路電流放大系數(shù)3 是指（發(fā)射結(jié)）結(jié)正偏、（集電極）結(jié)零 偏時(shí)的（集電極）電流與（基極）電流之比。 30、 在設(shè)計(jì)與制造晶體管時(shí)，為提高晶體管的電流放大系數(shù)，應(yīng)當(dāng)（ ）基區(qū)寬度，（ ） 基區(qū)摻雜濃度。 31、 某長(zhǎng)方形薄層材料的方塊電阻為100Q，長(zhǎng)度和寬度分別為300^m和60^m，則其 長(zhǎng)度方

8、向和寬度方向上的電阻分別為（500）和（）。若要獲得1KQ的電阻，則該材 料的長(zhǎng)度應(yīng)改變?yōu)椋?00um）。 32、 在緩變基區(qū)晶體管的基區(qū)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)（加速場(chǎng)），它對(duì)少子在基區(qū)中的運(yùn)動(dòng)起到（加 速）的作用，使少子的基區(qū)渡越時(shí)間（減少）。 33、 小電流時(shí)*會(huì)（隨電流的減小而下降）。這是由于小電流時(shí)，發(fā)射極電流中（勢(shì)壘區(qū)復(fù) 合電流占發(fā)射結(jié)電流）的比例增大，使注入效率下降。 34、 發(fā)射區(qū)重?fù)诫s效應(yīng)是指當(dāng)發(fā)射區(qū)摻雜濃度太高時(shí)，不但不能提高（注入效率），反而會(huì) 使其（下降）。造成發(fā)射區(qū)重?fù)诫s效應(yīng)的原因是（發(fā)射區(qū)禁帶變窄）和（俄歇復(fù)合增強(qiáng)）。 35、 在異質(zhì)結(jié)雙極晶體管中，發(fā)射區(qū)的禁帶寬度（）

9、于基區(qū)的禁帶寬度，從而使異質(zhì)結(jié)雙 極晶體管的（ ）大于同質(zhì)結(jié)雙極晶體管的。 36、 當(dāng)晶體管處于放大區(qū)時(shí)，理想情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏的增加而（不變）。但實(shí) 際情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏增加而（增加），這稱(chēng)為（基區(qū)寬度調(diào)變）效應(yīng)。 37、 當(dāng)集電結(jié)反偏增加時(shí)，集電結(jié)耗盡區(qū)寬度會(huì)（變寬）使基區(qū)寬度（變窄），從而使集電 極電流（增大），這就是基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)（即厄爾利效應(yīng)）。 38、 IES是指（集電極與基）結(jié)短路、（發(fā)射）結(jié)反偏時(shí)的（發(fā)射）極電流。 39、 ICS是指（發(fā)射極與基）結(jié)短路、（集電）結(jié)反偏時(shí)的（集電）極電流。 41、/CBO是指（發(fā)射）極開(kāi)路、（集電）結(jié)反偏時(shí)的（

10、集電）極電流。 41、 /CEO是指（基）極開(kāi)路、（集電）結(jié)反偏時(shí)的（發(fā)射極穿透到集電）極電流。 42、 /EBO是指（集電）極開(kāi)路、（發(fā)射）結(jié)反偏時(shí)的（發(fā)射）極電流。 43、 BVcbo是指（發(fā)射）極開(kāi)路、（集電）結(jié)反偏，當(dāng)（ ）T8時(shí)的VCB。 44、 BVceo是指（基）極開(kāi)路、（集電）結(jié)反偏，當(dāng)（ ）T8時(shí)的VCE。 45、 BVebo是指（集電）極開(kāi)路、（發(fā)射）結(jié)反偏，當(dāng)（ ）T8時(shí)的VEB。 46、 基區(qū)穿通是指當(dāng)集電結(jié)反向電壓增加到使耗盡區(qū)將（基區(qū)）全部占據(jù)時(shí)，集電極電流急 劇增大的現(xiàn)象。防止基區(qū)穿通的措施是（增加）基區(qū)寬度、（增加）基區(qū)摻雜濃度。 47、 比較各擊

11、穿電壓的大小時(shí)可知，BVcbo（ ） BVceo，BVcbo（》）BVebo。 48、 要降低基極電阻'bb，，應(yīng)當(dāng)（增大）基區(qū)摻雜濃度，（ ）基區(qū)寬度。 49、 無(wú)源基區(qū)重?fù)诫s的目的是（ ）。 50、 發(fā)射極增量電阻re的表達(dá)式是（ ）。室溫下當(dāng)發(fā)射極電流為1mA時(shí)，七=（ ）。 51、 隨著信號(hào)頻率的提高，晶體管的以s、's的幅度會(huì)（ ），相角會(huì)（ ）。 52、 在高頻下，基區(qū)渡越時(shí)間'b對(duì)晶體管有三個(gè)作用，它們是：（ ）、 （ ）和（ ）。 53、基區(qū)渡越時(shí)間'b是指（ ）。當(dāng)基區(qū)寬度加倍時(shí)，基區(qū)渡 越時(shí)間增大到原來(lái)的（）倍。 54、 晶體管的共基極電流放大系數(shù)以

12、①隨頻率的（ ）而下降。當(dāng)晶體管的以①下降到 （ ）時(shí)的頻率，稱(chēng)為口的截止頻率，記為（）。 55、 晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)WJ隨頻率的（ ）而下降。當(dāng)晶體管的| °」下降 1 到~?2 ° 0時(shí)的頻率，稱(chēng)為°的（ ），記為（）。 56、 當(dāng)/ >> /°時(shí)，頻率每加倍，晶體管的|°」降到原來(lái)的（ ）；最大功率增益K pmax 降到原來(lái)的（ ）。 57、 當(dāng)（ ）降到1時(shí)的頻率稱(chēng)為特征頻率fT。當(dāng)（ ）降到1時(shí)的頻率稱(chēng)為最高振 蕩頻率fM。 58、 當(dāng)|°」|降到（）時(shí)的頻率稱(chēng)為特征頻率九。當(dāng)K pmx降到（）時(shí)的頻率稱(chēng)為最高 振蕩頻率fM。 59、 晶體管的高頻優(yōu)值M

13、是（ ）與（ ）的乘積。 60、 晶體管在高頻小信號(hào)應(yīng)用時(shí)與直流應(yīng)用時(shí)相比，要多考慮三個(gè)電容的作用，它們是 （ ）電容、（ ）電容和（ ）電容。 61、 對(duì)于頻率不是特別高的一般高頻管，T ec中以（）為主，這時(shí)提高特征頻率f 的主 要措施是（ ）。 62、 為了提高晶體管的最高振蕩頻率f沖，應(yīng)當(dāng)使特征頻率ft （ ），基極電阻bb， （ ），集電結(jié)勢(shì)壘電容CTC （ ）。 63、 對(duì)高頻晶體管結(jié)構(gòu)上的基本要求是：（ ）、（ ）、（ ）和 （ ）。 64、 N溝道MOSFET的襯底是（）型半導(dǎo)體，源區(qū)和漏區(qū)是（）型半導(dǎo)體，溝道中的 載流子是（ ）。 65、 P溝道MOSFE

14、T的襯底是（）型半導(dǎo)體，源區(qū)和漏區(qū)是（）型半導(dǎo)體，溝道中的 載流子是（ ）。 66、 當(dāng)匕^ =匕 時(shí)，柵下的硅表面發(fā)生（ ），形成連通（）區(qū)和（）區(qū)的導(dǎo)電 溝道，在，S的作用下產(chǎn)生漏極電流。 67、 N溝道MOSFET中，匕^越大，則溝道中的電子就越（），溝道電阻就越（），漏 極電流就越（）。 68、 在N溝道MOSFET中，匕> 0的稱(chēng)為增強(qiáng)型，當(dāng)、=0時(shí)MOSFET處于（ ） 狀態(tài)；VT V 0的稱(chēng)為耗盡型，當(dāng)VGS = 0時(shí)MOSFET處于（ ）狀態(tài)。 69、 由于柵氧化層中通常帶（）電荷，所以（）型區(qū)比（）型區(qū)更容易發(fā)生反型。 70、 要提高N溝道MOSFET的閾電壓VT

15、，應(yīng)使襯底摻雜濃度NA（ ），使柵氧化層厚 度、（ ）。 71、 N溝道MOSFET飽和漏源電壓VDsat的表達(dá)式是（ ）。當(dāng)VDS -匕sat時(shí)， MOSFET進(jìn)入（ ）區(qū)，漏極電流隨VDS的增加而（ ）。 72、由于電子的遷移率H n*空穴的遷移率Hp（），所以在其它條件相同時(shí)，（）溝道 MOSFET的1Dsat比（）溝道MOSFET的大。為了使兩種MOSFET的，Dsat相同， 應(yīng)當(dāng)使N溝道MOSFET的溝道寬度（ ）P溝道MOSFET的。 73、 當(dāng)N溝道MOSFET的匕第＜ VT時(shí)，MOSFET （ ）導(dǎo)電，這稱(chēng)為（ ）導(dǎo)電。 74、 對(duì)于一般的MOSFET，當(dāng)溝道長(zhǎng)度

16、加倍，而其它尺寸、摻雜濃度、偏置條件等都不變 時(shí)，其下列參數(shù)發(fā)生什么變化：VT（ ）、婦 （ ）、*⑴（ ）、& m（ ）。 75、 由于源、漏區(qū)的摻雜濃度（）于溝道區(qū)的摻雜濃度，所以MOSFET源、漏PN結(jié)的 耗盡區(qū)主要向（ ）區(qū)擴(kuò)展，使MOSFET的源、漏穿通問(wèn)題比雙極型晶體管的基區(qū) 穿通問(wèn)題（ ）。 76、 MOSFET的跨導(dǎo)gm的定義是（ ），它反映了（ ）對(duì)（ ）的控 制能力。 77、 為提高跨導(dǎo)gm的截止角頻率° gm，應(yīng)當(dāng)（ ）^，（ ）L，（ ）VGS。 78、 閾電壓匕的短溝道效應(yīng)是指，當(dāng)溝道長(zhǎng)度縮短時(shí)，匕變（）。 79、 在長(zhǎng)溝道MOSFET中，漏極電流的

17、飽和是由于（ ），而在短溝道MOSFET 中，漏極電流的飽和則是由于（ ）。 80、 為了避免短溝道效應(yīng)，可采用按比例縮小法則，當(dāng)MOSFET的溝道長(zhǎng)度縮短一半時(shí)， 其溝道寬度應(yīng)（ ），柵氧化層厚度應(yīng)（ ），源、漏區(qū)結(jié)深應(yīng)（ ），襯底摻雜 濃度應(yīng)（ ）。 二、問(wèn)答題 1、 簡(jiǎn)要敘述PN結(jié)空間電荷區(qū)的形成過(guò)程。 2、 什么叫耗盡近似？什么叫中性近似？ 3、 什么叫突變結(jié)？什么叫單邊突變結(jié)？什么叫線(xiàn)性緩變結(jié)？分別畫(huà)出上述各種PN結(jié)的雜 質(zhì)濃度分布圖、內(nèi)建電場(chǎng)分布圖和外加正向電壓及反向電壓時(shí)的少子濃度分布圖。 4、 PN結(jié)勢(shì)壘區(qū)的寬度與哪些因素有關(guān)？ 5、 寫(xiě)出PN結(jié)反向飽和電

18、流I0的表達(dá)式，并對(duì)影響I0的各種因素進(jìn)行討論。 6、 PN結(jié)的正向電流由正向擴(kuò)散電流和勢(shì)壘區(qū)復(fù)合電流組成。試分別說(shuō)明這兩種電流隨外加 正向電壓的增加而變化的規(guī)律。當(dāng)正向電壓較小時(shí)以什么電流為主？當(dāng)正向電壓較大時(shí) 以什么電流為主？ 7、 什么是小注入條件？什么是大注入條件？寫(xiě)出小注入條件和大注入條件下的結(jié)定律，并 討論兩種情況下中性區(qū)邊界上載流子濃度隨外加電壓的變化規(guī)律。 8、 在工程實(shí)際中，一般采用什么方法來(lái)計(jì)算PN結(jié)的雪崩擊穿電壓？ 9、 簡(jiǎn)要敘述PN結(jié)勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容的形成機(jī)理及特點(diǎn)。 10、 當(dāng)把PN結(jié)作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)，在直流特性和瞬態(tài)特性這兩方面，PN結(jié)與理想開(kāi)關(guān)相比 有哪

19、些差距？引起PN結(jié)反向恢復(fù)過(guò)程的主要原因是什么？ 11、 畫(huà)出NPN晶體管在飽和狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)和倒向放大狀態(tài)時(shí)的少子分布圖。 畫(huà)出NPN晶體管在飽和狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)和倒向放大狀態(tài)時(shí)的能帶圖。 12、 畫(huà)出共基極放大區(qū)晶體管中各種電流的分布圖，并說(shuō)明當(dāng)輸入電流IE經(jīng)過(guò)晶體管變成 輸出電流IC時(shí)，發(fā)生了哪兩種虧損？ 13、 倒向晶體管的電流放大系數(shù)為什么小于正向晶體管的電流放大系數(shù)？ 14、 提高基區(qū)摻雜濃度會(huì)對(duì)晶體管的各種特性，如Y、a、P、Cte、BVebo、%、VA、 %,等產(chǎn)生什么影響？ 15、 減薄基區(qū)寬度會(huì)對(duì)晶體管的上述各種特性產(chǎn)生什么影響？ 16、 先

20、畫(huà)出雙極晶體管的理想的共發(fā)射極輸出特性曲線(xiàn)圖，并在圖中標(biāo)出飽和區(qū)與放大區(qū)的 分界線(xiàn)，然后再分別畫(huà)出包括厄爾利效應(yīng)和擊穿現(xiàn)象的共發(fā)射極輸出特性曲線(xiàn)圖。 17、 畫(huà)出包括基極電阻在內(nèi)的雙極型晶體管的簡(jiǎn)化的交流小信號(hào)等效電路。 18、 什么是雙極晶體管的特征頻率f ？寫(xiě)出f 的表達(dá)式，并說(shuō)明提高f 的各項(xiàng)措施。 19、 寫(xiě)出組成雙極晶體管信號(hào)延遲時(shí)間，ec的4個(gè)時(shí)間的表達(dá)式。其中的哪個(gè)時(shí)間與電流IE 有關(guān)？這使f 隨IE的變化而發(fā)生怎樣的變化？ 20、 說(shuō)明特征頻率f的測(cè)量方法。 21、 什么是雙極晶體管的最高振蕩頻率fM ？寫(xiě)出fM的表達(dá)式，說(shuō)明提高fM的各項(xiàng)措施。 22、 畫(huà)出高頻

21、晶體管結(jié)構(gòu)的剖面圖，并標(biāo)出圖中各部分的名稱(chēng)。 23、 畫(huà)出MOSFET的結(jié)構(gòu)圖和輸出特性曲線(xiàn)圖，并簡(jiǎn)要敘述MOSFET的工作原理。 24、 什么是MOSFET的閾電壓、？寫(xiě)出、的表達(dá)式，并討論影響、的各種因素。 25、 什么是MOSFET的襯底偏置效應(yīng)？ 26、 什么是有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)？如何抑制有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)？ 27、 什么是MOSFET的跨導(dǎo)gm？寫(xiě)出gm的表達(dá)式，并討論提高gm的措施。 28、 提高M(jìn)OSFET的最高工作頻率f的措施是什么？ " 29、 什么是MOSFET的短溝道效應(yīng)？ 30、 什么是MOSFET的按比例縮小法則？ 三、計(jì)算題 1、 某突變 pn

22、 結(jié)的 ND =L5x101 cm- ,3NA =L5x10 cm-，試求 nn0、pn0、Pp0和np0的值，并求當(dāng)外加0.5V正向電壓和（-0.5V）反向電壓時(shí)的 叩7?和〃*「的值。 2、 某突變pn 結(jié)的ND =L5x 1015cm-3, NA =L5x 1018cm-3，計(jì)算該 pn 結(jié)的 內(nèi)建電勢(shì)vbi之值。 3、 有一個(gè)P溝道MOSFET的襯底摻雜濃度為ND =L5 x 1015cm-3，另一個(gè)N溝道 MOSFET的襯底摻雜濃度為NA = 1.5 X 1018cm-3。試分別求這兩個(gè)MOSFET的襯底 費(fèi)米勢(shì)，并將這兩個(gè)襯底費(fèi)米勢(shì)之和與上題的匕|相比較。 4、 某突變pn結(jié)

23、的ND =L5x 1015cm-3, NA =L5x 1018cm-3，試問(wèn)如是久的 多少倍？ 5、 已知某PN結(jié)的反向飽和電流為I =10-12A，試分別求當(dāng)外加0.5V正向電壓和（-0.5V） 反向電壓時(shí)的PN結(jié)擴(kuò)散電流?！? 6、 已知某PN結(jié)的反向飽和電流為I =10 -11A，若以當(dāng)正向電流達(dá)到10-2 A作為正向?qū)? 的開(kāi)始，試求正向?qū)妷贺爸?。若此PN結(jié)存在寄生串聯(lián)電阻久=4Q，則在同樣的 測(cè)試條件下VF將變?yōu)槎嗌伲?" 7、 某硅單邊突變結(jié)的雪崩擊穿臨界電場(chǎng)EC = 3.5 x105Vcm-1，開(kāi)始發(fā)生雪崩擊穿時(shí) 的耗盡區(qū)寬度XdB = 8*57^m，求該P(yáng)N結(jié)的雪崩

24、擊穿電壓yB。若對(duì)該P(yáng)N結(jié)外加 |^| = 0.25匕的反向電壓，則其耗盡區(qū)寬度為多少？ 8、 如果設(shè)單邊突變結(jié)的雪崩擊穿臨界電場(chǎng)EC與雜質(zhì)濃度無(wú)關(guān)，則為了使雪崩擊穿電壓％ 提高1倍，發(fā)生雪崩擊穿時(shí)的耗盡區(qū)寬度xdB應(yīng)為原來(lái)的多少倍？低摻雜區(qū)的雜質(zhì)濃度應(yīng) 為原來(lái)的多少倍？ 9、 某突變PN結(jié)的Vbi = 0.7V，當(dāng)外加-4.3V的反向電壓時(shí)測(cè)得其勢(shì)壘電容為8pF，則當(dāng)外 加-19.3V的反向電壓時(shí)其勢(shì)壘電容應(yīng)為多少？ 10、 某突變結(jié)的內(nèi)建電勢(shì)Vbi= 0.7V，當(dāng)外加電壓V = 0.3V時(shí)的勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容分別是 2pF和2x 10-4pF，試求當(dāng)外加電壓V = 0.6V時(shí)的勢(shì)壘電

25、容與擴(kuò)散電容分別是多少？ 11、 某均勻基區(qū)NPN晶體管的吒=1Mm，DB = 20cm2S-1，試求此管的基區(qū)渡越時(shí)間 T b。當(dāng)此管的基區(qū)少子電流密度JnE = 102Acm-2時(shí)，其基區(qū)少子電荷面密度QB為多少？ =6,則其& *變?yōu)槎嗌? 12、某均勻基區(qū)晶體管的WB = 2pm, LB =1°呻，試求此管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)& *之值。 若將此管的基區(qū)摻雜改為如式（3-28）的指數(shù)分布，場(chǎng)因子1 13 、 某 W = 2pm 均勻基 ，Nb = 一7 1 區(qū) NPN 晶 體 管 的 01 DB= T - m 2，，試求該管的基x 區(qū)輸運(yùn)系數(shù)& *之值。又當(dāng)在該管的發(fā)射

26、結(jié)上加0.6V的正向電壓，集電結(jié)短路時(shí)，該管 的JnE和JnC各為多少？ 14、 某均勻基區(qū)晶體管的注入效率率=0.98,若將其發(fā)射結(jié)改為異質(zhì)結(jié)，使基區(qū)的禁帶寬 度泛郭比發(fā)射區(qū)的禁帶寬度^ge小0.08eV，則其注入效率丫變?yōu)槎嗌?？若要使其丫仍?0.98，則其有源基區(qū)方塊電阻夫口 B1可以減小到原來(lái)的多少？ 15、 某雙極型晶體管的%B1= 1000Q, Se=5Q，基區(qū)渡越時(shí)間T b=109s，當(dāng)IB = 0.1mA時(shí),IC= 10mA，求該管的基區(qū)少子壽命’ B。 16、某晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)& *=0.99，注入效率丫= 0.97，試求此管的偵與& 當(dāng)此管的有源基區(qū)方塊電阻

27、R口B1乘以3,其余參數(shù)均不變時(shí)，其a與&變?yōu)槎嗌伲? 17、 某雙極型晶體管當(dāng)IB1 = 0.05mA時(shí)測(cè)得IC1 = 4mA，當(dāng)IB2= 0.06mA時(shí)測(cè)得IC2 = 5mA， 試分別求此管當(dāng)IC = 4mA時(shí)的直流電流放大系數(shù)B與小信號(hào)電流放大系數(shù)B O。 18、 某緩變基區(qū)NPN晶體管的BVcbo = 120V，& = 81，試求此管的BVCeo。 19、 某高頻晶體管的f& = 5MHz，當(dāng)信號(hào)頻率為/ = 40MHz時(shí)測(cè)得其|&」=10， 則當(dāng)f = 80MHz時(shí)I&3為多少？該管的特征頻率f為多少？該管的& 0為多少？ 20、 某高頻晶體管的& 0 = 50，當(dāng)信號(hào)頻率f

28、為30MHz時(shí)測(cè)得|&」=5，求此管的特征 頻率fT，以及當(dāng)信號(hào)頻率f分別為15MHz和60MHz時(shí)的|&①|(zhì)之值。 21、 某高頻晶體管的基區(qū)寬度WB = 1pm，基區(qū)渡越時(shí)間T b = 2.7 x10-10S， f = 550MHz。當(dāng)該管的基區(qū)寬度減為0.5pm，其余參數(shù)都不變時(shí)，^變?yōu)槎嗌伲? 22、 某高頻晶體管的f& = 20MHz，當(dāng)信號(hào)頻率為f =100MHz時(shí)測(cè)得其最大功率增 益為"pmax = 24，則當(dāng)f = 200MHz時(shí)K pmax為多少？該管的最高振蕩頻率f M 為多少？ 23、 在Na = 1015cm-3的P型硅襯底上制作Al柵N溝道MOSFET，柵氧化層

29、厚度為50nm， 柵氧化層中正電荷數(shù)目的面密度為1011cm-2，求該MOSFET的閾電壓Vt之值。 24、 某處于飽和區(qū)的N溝道MOSFET當(dāng)Vgs= 3V時(shí)測(cè)得IDsat = 1mA，當(dāng)Vgs = 4V時(shí)測(cè)得 IDsat = 4mA，求該管的Vt與B之值。 " 25、 某 N 溝道 MOSFET 的 Vt= 1V，B = 4 X 10-3AV-2，求當(dāng) Vgs= 6V，Vds 分別為 2V、4V、 6V、8V和10V時(shí)的漏極電流之值。 26、 某 N 溝道 MOSFET 的 Vt = 1.5V，B = 6X10-3AV-2,求當(dāng) Vds= 6V，Vgs 分別為 1.5V、3.5V、

30、 5.5V、7.5V和9.5V時(shí)的漏極電流之值。 27、 某 N 溝道 MOSFET 的 Vt = 1.5V，B = 6X10-3AV-2，求當(dāng) Vgs 分別為 2V、4V、6V、8V 和10V時(shí)的通導(dǎo)電阻Ron之值。 28、 某 N 溝道 MOSFET 的 Vt = 1V,B = 4 X 10-3AV-2，求當(dāng) Vgs= 6V，Vds分別為 2V、4V、 6V、8V和10V時(shí)的跨導(dǎo)gm之值。 29、 某 N 溝道 MOSFET 的 V；= 1V，B = 6 X 10-3AV-2，求當(dāng) Vds= 4V，Vgs 分別為 2V、4V、 6V、8V和10V時(shí)漏源電導(dǎo)gds之值。 30、某N溝

31、道MOSFET的溝道長(zhǎng)度L = 2沖，閾電壓、=1.5V,電子遷移率為320cm2/V.s, 試求當(dāng)外加?xùn)烹妷篤GS = 5V時(shí)的飽和區(qū)跨導(dǎo)的截止角頻率①g。 一、 總體要求 m 二、 內(nèi)容及比例 、半導(dǎo)體器件基本方程 1）一維形式的半導(dǎo)體器件基本方程 ）基本方程的主要簡(jiǎn)化形式 2、 PN 結(jié) 1） 突變結(jié)與線(xiàn)性緩變結(jié)的定義 2） PN結(jié)空間電荷區(qū)的形成 3） 耗盡近似與中性近似 4） 耗盡區(qū)寬度、內(nèi)建電場(chǎng)與內(nèi)建電勢(shì)的計(jì)算 主要考察學(xué)生掌握“微電子器件”的基本知識(shí)、基本理論的情況，以及用這些基本知識(shí)和基 本理論分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 5） 正向及反向電壓下PN結(jié)中的

32、載流子運(yùn)動(dòng)情況 6） PN結(jié)的能帶圖 7） PN結(jié)的少子分布圖 8） PN結(jié)的直流伏安特性 9） PN結(jié)反向飽和電流的計(jì)算及影響因素 10） 薄基區(qū)二極管的特點(diǎn) 11） 大注入效應(yīng) 12） PN結(jié)雪崩擊穿的機(jī)理、雪崩擊穿電壓的計(jì)算及影響因素、齊納擊穿的機(jī)理及特點(diǎn)、熱 擊穿的機(jī)理 13） PN結(jié)勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容的定義、計(jì)算與特點(diǎn) 14） PN結(jié)的交流小信號(hào)參數(shù)與等效電路 15） PN結(jié)的開(kāi)關(guān)特性與少子存儲(chǔ)效應(yīng) 3、 雙極型晶體管 1） 雙極型晶體管在四種工作狀態(tài)下的少子分布圖與能帶圖 2） 基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)與發(fā)射結(jié)注入效率的定義及計(jì)算 3） 共基極與共發(fā)射極直流電流放大

33、系數(shù)的定義及計(jì)算 4） 基區(qū)渡越時(shí)間的概念及計(jì)算 5） 緩變基區(qū)晶體管的特點(diǎn) 6） 小電流時(shí)電流放大系數(shù)的下降 7） 發(fā)射區(qū)重?fù)诫s效應(yīng) 8） 晶體管的直流電流電壓方程、晶體管的直流輸出特性曲線(xiàn)圖 9） 基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng) 10） 晶體管各種反向電流的定義與測(cè)量 11） 晶體管各種擊穿電壓的定義與測(cè)量、基區(qū)穿通效應(yīng) 12） 方塊電阻的概念及計(jì)算 13） 晶體管的小信號(hào)參數(shù) 14） 晶體管的電流放大系數(shù)與頻率的關(guān)系、組成晶體管信號(hào)延遲時(shí)間的四個(gè)主要時(shí)間常數(shù)、 高頻晶體管特征頻率的定義、計(jì)算與測(cè)量、影響特征頻率的主要因素 15） 高頻晶體管最大功率增益與最高振蕩頻率的定義與計(jì)算

34、，影響功率增益的主要因素 4、 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET） 1) MOSFET的類(lèi)型與基本結(jié)構(gòu) 2) MOSFET的工作原理 3) MOSFET閾電壓的定義、計(jì)算與測(cè)量、影響閾電壓的各種因素、閾電壓的襯底偏置效應(yīng) 4) MOSFET在非飽和區(qū)的簡(jiǎn)化的直流電流電壓方程 5) MOSFET的飽和漏源電壓與飽和漏極電流的定義與計(jì)算 6) MOSFET的直流輸出特性曲線(xiàn)圖 7) MOSFET的有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng) 8) MOSFET的直流參數(shù)及其溫度特性 9) MOSFET的各種擊穿電壓 10) MOSFET的小信號(hào)參數(shù) 11) MOSFET跨導(dǎo)的定義與計(jì)算、影響跨導(dǎo)的各種因素 12) MOSFET的高頻等效電路及其頻率特性 13) MOSFET的主要寄生參數(shù) 14) MOSFET的最高工作頻率的定義與計(jì)算、影響最高工作頻率的主要因素 15) MOSFET的短溝道效應(yīng)以及克服短溝道效應(yīng)的措施 三、題型及分值 填空題：35% 簡(jiǎn)述題：40% 計(jì)算題：25%