《半导体器件》习题及参考答案

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半导体器件试题

第一章半导体器件

一、是非题

1、在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。（）

2、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（）

3、PN结在无光照、无外加电

压时，结电流为零。（） 4．当外加反向电压增加时，PN结的结电容减小。（） 5．当

外加电压为0时，PN结的电容最小。（）

6、二极管是根据PN结的单向导电性制成的，因此二极管也具有单向导电性。（）

7、二极管的电流-电压关系特性可大概理解为反向偏置导通，正向偏置截止。（）

8、用万用表识别二极管的极性时，若测得是二极管的正向电阻，那么标有“+”号的

测试棒相连的是二极管的正极，另一端是负极。（）

9、反向电流几乎与二极管两端所加电压无关，击穿后反向电流剧增。（）

10、特定的二极管，其静态电阻是固定不变的，但动态电阻则随工作点的变化而变化。（） 11、当反向电压小于反向击穿电压时，二极管的反向电流很小，当反向电压大于反

向击穿电压后，其反向电流迅速增加。（）

12、一般来说，硅二极管的死区电压小于锗二极管的死区电压。（） 13、如果二

极管的正、反向电阻都很大，则该二极管内部断路。（） 14、二极管的正极电位为-

20V，负极电位为19.4V，则二极管处于零偏。（） 15、二极管的正向电阻小，反向电阻大。（）

16、二极管的正极电位是-20V，负极电位是-19.4V，则该二极管处于反偏的状态。（）

17、稳压二极管是特殊的二极管，工作于反向击穿特性。（）

18、稳压二极管工作在正常的反向击穿状态时，切断外加电压后，PN结仍处于反向击穿状态。（）

半导体器件试题

第八章半导体器件一、单项选择题

1、当温度升高时，半导体的导电能力将（）。 (a) 增强 (b) 减弱 (c) 不变

2、电路如图所示，输入信号u i = 6sin ωt V 时，二极管D 承受的最高反向电压为（）。

(a) 3 V (b) 6 V (c) 9 V

5k Ω

u O

3、整流电路如图所示，已知输出电压平均值 U O 是18 V ，则变压器副边电压有效值 U 2 是（）。

(a) 40 V

(b) 20 V (c) 15 V

(d) 12.7 V

u O

4、在电感电容滤波电路中，欲使滤波效果好，则要求（）。 (a) 电感大 (b) 电感小 (c) 电感为任意值

5、已知某晶体管的 I CEO 为 200μA ，当基极电流为 20μA 时，集电极电流为1mA ，则该管的 I CBO 约等于（）。

(a) 8 mA (b) 10 mA (c) 5μA (d) 20μA 6、二极管接在电路中，若测得 a 、b 两端电位如图所示，则二极管工作状态为（）。

(a) 导通 (b) 截止 (c) 击穿

-6.3V D

7、整流电路如图所示，输出电流平均值

I O mA =50，则流过二极管

的电流平均值I D 是（）。 (a)

《半导体器件》习题及参考答案

第二章

1 一个硅p －n 扩散结在p 型一侧为线性缓变结，a=1019cm -4，n 型一侧为均匀掺杂，杂质浓度为3×1014cm －3，在零偏压下p 型一侧的耗尽层宽度为0.8μm ，求零偏压下的总耗尽层宽度、建电势和最大电场强度。

解：)0(,22≤≤-=x x qax dx

d p S εψ

)0(,2

2n S D x x qN dx

d ≤≤-=εψ 0),(2)(22

≤≤--=-

=E x x x x qa dx d x p p S

εψ n n S

x x x x qN dx d x ≤≤-=-

=E 0),()(εψ x ＝0处E 连续得x n ＝1.07µm x 总=x n +x p =1.87µm

⎰⎰

=--=-n

x x bi V dx x E dx x E V 0

516.0)()(

m V x qa E p S

/1082.4)(25

2max ⨯-=-=

解：D p ＝9cm 2/s ，D n ＝6cm 2/s

cm D L p p p 3103-⨯==τ，cm D L n n n 31045.2-⨯==τ

p n p

n p S L n qD L p qD J 0

I S =A*J S =1.0*10-16A 。＋0.7V 时，I ＝49.3µA ，－0.7V 时，I ＝1.0*10-16A

(完整word版)半导体器件作业-有答案

1．半导体硅材料的晶格结构是（ A ）

A 金刚石

B 闪锌矿

C 纤锌矿

2．下列固体中，禁带宽度Eg 最大的是（ C ）

Ａ金属Ｂ半导体Ｃ绝缘体

3．硅单晶中的层错属于（ C ）

Ａ点缺陷Ｂ线缺陷Ｃ面缺陷

4．施主杂质电离后向半导体提供（ B ），受主杂质电离后向半导体提供（ A ），本征激发后向半导体提供（A B ）。

A 空穴

B 电子

5．砷化镓中的非平衡载流子复合主要依靠（ A ）

A 直接复合

B 间接复合

C 俄歇复合

6．衡量电子填充能级水平的是（ B ）

Ａ施主能级Ｂ费米能级Ｃ受主能级 D 缺陷能级

7．载流子的迁移率是描述载流子( A )的一个物理量；载流子的扩散系数是描述载流子( B ) 的一个物理量。

A 在电场作用下的运动快慢

B 在浓度梯度作用下的运动快慢

8．室温下，半导体Si中掺硼的浓度为1014cm－3，同时掺有浓度为1.1×1015cm－3的磷，则电子浓度约为（ B ），空穴浓度为（ D ），费米能级（G ）；将该半导体升温至570K，则多子浓度约为（ F ），少子浓度为（ F ），费米能级（I ）。（已知：室温下，ni≈1.5×1010cm－3，570K 时，ni≈2×1017cm－3）

A 1014cm－3

B 1015cm－3

C 1.1×1015cm－3

D 2.25×105cm－3

E 1.2

×1015cm－3 F 2×1017cm－3G 高于Ei H 低于Ei I 等于Ei

9．载流子的扩散运动产生（ C ）电流，漂移运动产生（ A ）电流。

A 漂移

B 隧道

C 扩散

10. 下列器件属于多子器件的是（ B D ）

半导体器件(附答案)

第一章、半导体器件（附答案）

一、选择题

1．PN 结加正向电压时，空间电荷区将 ________

A. 变窄

B. 基本不变

C. 变宽

2．设二极管的端电压为 u ，则二极管的电流方程是 ________

A. B. C.

3．稳压管的稳压是其工作在 ________

A. 正向导通

B. 反向截止

C. 反向击穿区

4．V U GS 0=时，能够工作在恒流区的场效应管有 ________

A. 结型场效应管

B. 增强型 MOS 管

C. 耗尽型 MOS 管

5．对PN 结增加反向电压时，参与导电的是 ________

A. 多数载流子

B. 少数载流子

C. 既有多数载流子又有少数载流子

6．当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____

A. 增加

B. 减少

C. 不变

7．用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻，两次测

量结果 ______

A. 相同

B. 第一次测量植比第二次大

C. 第一次测量植比第二次小

8．面接触型二极管适用于 ____

A. 高频检波电路

B. 工频整流电路

9．下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是： ____

A. 2CZ11

B. 2CP10

C. 2CW11

D.2AP6

10．当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。若其他参数不变，当温度上

升到40℃，则D U 的大小将 ____

A. 等于 0.7V

B. 大于 0.7V

C. 小于 0.7V

11．当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来，可组成的稳压值有 _____

半导体器件习题及参考答案

第二章

1 一个硅p －n 扩散结在p 型一侧为线性缓变结，a=1019cm -4，n 型一侧为均匀掺杂，杂质浓度为3×1014cm －3，在零偏压下p 型一侧的耗尽层宽度为μm ，求零偏压下的总耗尽层宽度、内建电势和最大电场强度。

解：)0(,22≤≤-=x x qax dx

d p S εψ

)0(,2

2n S

D x x qN dx d ≤≤-=εψ 0),(2)(22

≤≤--=-

=E x x x x qa dx d x p p S

εψ n n S

x x x x qN dx d x ≤≤-=-

=E 0),()(εψ x ＝0处E 连续得x n ＝μm x 总=x n +x p =μm

⎰⎰

=--=-n

x x bi V dx x E dx x E V 0

516.0)()(

m V x qa E p S

/1082.4)(25

2max ⨯-=-=

ε,负号表示方向为n 型一侧指向p 型一侧。 2 一个理想的p-n 结，N D ＝1018cm －3，N A ＝1016cm －3，τp ＝τn ＝10－6s ，器件的面积为×10－5cm －2，计算300K 下饱和电流的理论值，±时的正向和反向电流。解：D p ＝9cm 2/s ，D n ＝6cm 2/s

cm D L p p p 3103-⨯==τ，cm D L n n n 31045.2-⨯==τ

p n p

n p S L n qD L p qD J 0

I S =A*J S =*10-16A 。＋时，I ＝μA ，－时，I ＝*10-16A

第1章半导体器件习题及答案

时，扩散电流漂移电流，耗尽层。
A.大于 B.小于 C.等于 D.变宽 E.变窄 F.不变
8、二极管正向电压从 0.7V 增大 15%时，流过的电流增大_______。（A1．15% B1．大于
15% C1．小于 15%）当流过二极管的电流一定，而温度升高时，二极管的正向电压 ______。（A2．增大 B2．减小；C2．基本不变）
C.I>2mA D.不能确定
图 1.10
图 1.11
图 1.13
11、图 1.11 所示电路中电源 V=5V 不变。当温度为 20OC 时测得二极管的电压 UD=0.7V。当温
度上生到为 40OC 时,则 UD 的大小将是[ ]
A.仍等于 0.7V
B.大于 0.7V
C. 小于 0.7V
D.不能确定
12、设图 1.11 电路中保持 V=5V 不变，当温度为 20℃时测得二极管的电流 I=2mA。当温度上升
第 1 章半导体器件
一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错)
1、P 型半导体可通过在本半导体中掺入五价磷元素而获得。（）
2、N 型半导体可以通过在本征半导体中掺入三价元素而得到。（） 3、在 N 型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以发型为 P 型半导体。（） 4、P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（）

半导体器件基础习题答案(完美版)

Dp
p

kT q
Dp
kT 0.0259eV p 1300cm 2 / V s q e
Q: (f) 低浓度注入的代数陈述是什么？ A:
33.67cm 2 / s
p n0 , n n0 , n型半导体 n p0 , p p0 , p型半导体
Q: (g) 在硅样品中使用光照来产生过剩载流子。这些过剩载流子将会通过 R-G 中心复合形式被复合。说明：硅是间接半导体，在间接半导体中，R-G 中心复合机制是主要的复合过程，与 R-G 中心复合相比，直接复合是完全可以忽略的。 Q: (h) 在处理之前，硅样品中含有 ND=10^14/cm3 施主和 NT=10^11/cm3 R-G 中心。处理之后，样品含有 ND=10^17/cm3 施主和 NT=10^10/cm3 R-G 中心在处理的过程中少子的寿命是增加了还是减少了？说明理由。 A: 少子寿命增加了。因为
%NB=ND or NA
%computation of EF-Ei versus doping(Eq2.38)
semilogx(NB, EFiD,NB,EFiA); axis([1.0e13,1.0e18,-0.56,0.56]); grid; xlabel( ‘ND or NA’); ylabel(‘EF-Ei’); text(1.0e14,0.30, ’Donor’); text(1.0e14,-0.30, ’Acceptor’); 第三章 3.1 使用能带图，简要说明下列情况的图示。 Q: (a) 在半导体内存在电场 A:

14章题库——半导体器件+答案

12、最常用的半导体材料有______和______。
13、有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明二极管______，又有一硅二极管正反向电阻接近无穷大，表明二极管________。
14、从二极管 P 区引出的电极为_______，N 区引出的电极为______。
15、将二极管的正向电阻与反向电阻比较，相差越______，导电性_____。
29、某晶体管的发射极电流等于 1mA，基极电流等于 20µA，则它的集电极电流等于 ______mA。
二、选择题
1、判断下图 14-2-1 所示电路中各二极管是否导通，并求 A，B 两端的电压值。设二极
管正向压降为 0.7V。正确的答案为
。
图 14-2-1
A．D1 导通、D2 截止、UAB=-7.3V
管正向压降为 0.7V。正确的答案为
。
图 14-2-22
A． D1 导通、D2 截止、UAB=0.7V B． D1 截止、D2 导通、UAB=-5.3V
C． D1 导通、D2 导通、UAB=0.7V D． D1 截止、D2 截止、UAB=12V
23、本征半导体掺入 5 价元素后成为
。
A．本征半导体
B． N 型半导体
图 14-3-7
8、下图 14-3-8 所示的电路中，已知 ui=10sinωt，E=5V，二极管的正向导通电压为 0.7V，试画出输出电压 uo 的波形，并在坐标轴上标上必要的标注。

第1章课后习题参考答案

第一章半导体器件基础

1．试求图所示电路的输出电压Uo，忽略二极管的正向压降和正向电阻。

解：

（a）图分析：

1）若D1导

通，忽略D1的正

向压降和正向

电阻，得等效电路如图所示，则U O=1V，U D2=1-4=-3V。即D1导通，D2截止。

2）若D2导通，忽略D2的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=4V，在这种情况下，D1两端电压为U D1=4-1=3V，远超过二极管的导通电压，D1将因电流过大而烧毁，所以正常情况下，不因出现这种情况。

；

综上分析，正确的答案是U O= 1V。

（b）图分析：

1.由于输出端开路，所以D1、D2均受反向电压而截止，等效电路如图所示，所以U O=U I=10V。

2．图所示电路中，E

解：由于E

E u

u o

3．选择正确的答案填空

在图所示电路中，电阻R为6Ω，二极管视为理想元件。当普通指针式万用表置于R×1Ω挡时，用黑表笔(通常带正电)接A点，红表笔(通常带负电)接B点，

则万用表的指示值为( a )。Ω，Ω，Ω，Ω,Ω

。

解：由于A端接电源的正极，B端接电源的负极，所以两只二极管都截止，相当于断开，等效电路如图，正确答案是18Ω。

4．在图所示电路中，uI =10sinωt V，E = 5V，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压uo的波形。

解：

（a）图

当u I＜E时，D截止，u O=E=5V；当u I≥E时，D导通，u O=u I

u O波形如图所示。

u I

ωt

10V

ωt

10V

（b）图

当u I＜-E=-5V时,D1导通D2截止，uo=E=5V；

《半导体器件》习题与参考答案

第二章

解：)0(,22≤≤-=x x qax dx

d p S εψ

)0(,2

2n S

D x x qN dx d ≤≤-=εψ 0),(2)(22

≤≤--=-

=E x x x x qa dx d x p p S

εψ n n S

x x x x qN dx d x ≤≤-=-

=E 0),()(εψ x ＝0处E 连续得x n ＝1.07µm x 总=x n +x p =1.87µm

⎰⎰

=--=-n

x x bi V dx x E dx x E V 0

516.0)()(

m V x qa E p S

/1082.4)(25

2max ⨯-=-=

解：D p ＝9cm 2/s ，D n ＝6cm 2/s

cm D L p p p 3103-⨯==τ，cm D L n n n 31045.2-⨯==τ

p n p

n p S L n qD L p qD J 0

I S =A*J S =1.0*10-16A 。＋0.7V 时，I ＝49.3µA ，－0.7V 时，I ＝1.0*10-16A

第1章半导体器件习题及答案教材

第1章半导体器件

一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) 1、P 型半导体可通过在本半导体中掺入五价磷元素而获得。（） 2、N 型半导体可以通过在本征半导体中掺入三价元素而得到。（） 3、在N 型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以发型为P 型半导体。（） 4、P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（）

5、N 型半导体的多数载流子是电子，所以它带负电。（）

6、半导体中的价电子易于脱离原子核的束缚而在晶格中运动。（）

7、半导体中的空穴的移动是借助于邻近价电子与空穴复合而移动的。（）

8、施主杂质成为离子后是正离子。（）

9、受主杂质成为离子后是负离子。（）

10、PN 结中的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。（） 11、漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。（）

12、由于PN 结交界面两边存在电位差，所以，当把PN 结两端短路时就有电流流过。（） 13、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（）

14、二极管的伏安特性方程式除了可以描述正向特性和反向特性外，还可以描述二极管的反向击穿特性。（） 15、通常的BJT 管在集电极和发射极互换使用时，仍有较大的电流放大作用。（） 16、有人测得某晶体管的U BE =0.7V ，I B =20μA ，因此推算出r be =U BE /I B =0.7V/20μA=35kΩ。（） 17、有人测得晶体管在U BE =0.6V ，I B =5μA ，因此认为在此工作点上的r be 大约为26mV/I B =5.2kΩ。（）

《半导体器件》习题及参考答案

第二章

解：)0(,22≤≤-=x x qax dx

d p S εψ

)0(,2

2n S

D x x qN dx d ≤≤-=εψ 0),(2)(22

≤≤--=-

=E x x x x qa dx d x p p S

εψ n n S

x x x x qN dx d x ≤≤-=-

=E 0),()(εψ x ＝0处E 连续得x n ＝1.07µm x 总=x n +x p =1.87µm

⎰⎰

=--=-n

x x bi V dx x E dx x E V 0

516.0)()(

m V x qa E p S

/1082.4)(25

2max ⨯-=-=

解：D p ＝9cm 2/s ，D n ＝6cm 2/s

cm D L p p p 3103-⨯==τ，cm D L n n n 31045.2-⨯==τ

p n p

n p S L n qD L p qD J 0

I S =A*J S =1.0*10-16A 。＋0.7V 时，I ＝49.3µA ，－0.7V 时，I ＝1.0*10-16A

半导体器件作业有答案

1．半导体硅材料的晶格结构是（A）

A 金刚石

B 闪锌矿

C 纤锌矿

2．下列固体中，禁带宽度 Eg 最大的是（ C ）

Ａ金属Ｂ半导体Ｃ绝缘体

3．硅单晶中的层错属于（ C ）

Ａ点缺陷Ｂ线缺陷Ｃ面缺陷

4．施主杂质电离后向半导体提供（ B ），受主杂质电离后向半导体提供（ A ），本征激发后向半导体提供（ A B ）。

A 空穴

B 电子

5．砷化镓中的非平衡载流子复合主要依靠（ A ）

A 直接复合

B 间接复合

C 俄歇复合

6．衡量电子填充能级水平的是（ B ）

Ａ施主能级Ｂ费米能级Ｃ受主能级 D 缺陷能级

7．载流子的迁移率是描述载流子( A )的一个物理量；载流子的扩散系数是描述载流子( B ) 的一个物理量。

A 在电场作用下的运动快慢

B 在浓度梯度作用下的运动快慢

8．室温下，半导体 Si中掺硼的浓度为 1014cm－3，同时掺有浓度为 1.1×1015cm－3的磷，则电子浓度约为（ B ），空穴浓度为（ D ），费米能级（ G ）；将该半导体升温至 570K，则多子浓度约为（ F ），少子浓度为（ F ），费米能级（ I ）。（已知：室温下，ni≈1.5×1010cm－3，570K 时，ni≈2×1017cm－3）

A 1014cm－3

B 1015cm－3

C 1.1×1015cm－3

D 2.25×105cm－3

E 1.2×1015cm－3

F 2×1017cm－3

G 高于 Ei

H 低于 Ei I

等于 Ei

9．载流子的扩散运动产生（ C ）电流，漂移运动产生（ A ）电流。

A 漂移

B 隧道

C 扩散

10. 下列器件属于多子器件的是（ B D ）

第1章半导体器件习题答案

习题

1-1 （1）什么是P 型半导体？什么是N 型半导体？

（2）什么是PN 结？其主要特性是什么？

（3）如何使用万用表欧姆档判别二极管的好坏与极性？

（4）为什么二极管的反向电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时会明显增大？（5）把一节1.5V 的电池直接到二极管的两端，会发生什么情况？判别二极管的工作状态解：

（1）在本征半导体内掺入受主杂质，得到P 型半导体；在本征半导体内掺入施主杂质，得

到N 型半导体。

（2）将P 型半导体与N 型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们

的交界面就形成空间电荷区称PN 结。PN 结具有单向导电性。

（3）用欧姆档，测两次电阻（正反测），看电阻有无很大的出入，若有则说明是好的。当

测得电阻很大的时候，对应的红表笔对应的是阴极。

（4）由于二极管的反向电流是由少子漂移产生的，浓度很低，反向电流很容易达到饱和，

不随外加电压变化，或说变化很小。当温度升高时，本征激发增加，少子赠短，反向饱和电流增大。

（5）不能，普通二极管是不能的，一般导通电压为0.7V ，加到1.5V 说明二极管导通了，

此时二极管相当于导线，二极管将由于电流过大烧坏，但是二极管有很多分类，有的发光二极管却可以这样接。

1-2 二极管电路如题1-2图所示，D 1、D 2为理想二极管，判断图中的二极管是导通还是截止，并求

AO 两端的电压U AO 。

题1-2图

解：

（a ）假设D 1截止电位V U D 6-=+，V U D 12-=-（由于假设D 1截止，电阻电流=0），

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第1章半导体器件习题答案

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