半导体例题
半导体公司笔试题
半导体公司笔试题
半导体公司笔试题目通常会涵盖半导体技术、半导体市场、半导体工艺等方面的知识点。
以下是一些可能的题目：
1.什么是半导体？请简述半导体的基本特性。
2.什么是PN结？请简述PN结的形成过程。
3.请简述晶体管的放大原理。
4.请简述集成电路的基本构成和分类。
5.请简述半导体制造的基本工艺流程。
6.什么是CMOS图像传感器？请简述其工作原理。
7.请简述半导体存储器的基本分类和特点。
8.请简述集成电路封装的基本类型和作用。
9.请简述半导体的应用领域和发展趋势。
10.请简述半导体的主要生产国家和地区，并分析其优劣势。
以上题目仅供参考，具体的笔试题目还需要根据具体的半导体公司和招聘岗位来确定。
半导体习题
第一章 半导体中的电子状态 例题：第一章 半导体中的电子状态例1. 证明:对于能带中的电子，K 状态和-K 状态的电子速度大小相等,方向相反。
即：v(k )= －v(－k )，并解释为什么无外场时，晶体总电流等于零。
思路与解：K 状态电子的速度为：1()()()()[]x y zE k E k E k v k i j k h k k k ∂∂∂=++∂∂∂ （1）同理，－K 状态电子的速度则为：1()()()()[]x y zE k E k E k v k i j k h k k k ∂-∂-∂--=++∂∂∂ （2）从一维情况容易看出：()()x x E k E k k k ∂-∂=-∂∂ （3）同理有：()()yy E k E k k k ∂-∂=-∂∂ （4）()()zz E k E k k k ∂-∂=-∂∂ （5） 将式（3）（4）（5）代入式（2）后得：1()()()()[]x y zE k E k E k v k i j k h k k k ∂∂∂-=-++∂∂∂ （6）利用（1）式即得：v(－k )= －v(k )因为电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关，即： E(k)=E(－k)故电子占有k 状态和-k 状态的几率相同，且v(k)=－v(－k)，故这两个状态上的电子电流相互抵消，晶体中总电流为零。
评析：该题从晶体中作共有化运动电子的平均漂移速度与能量E 的关系以及相同能量状态电子占有的机率相同出发，证明K 状态和-K 状态的电子速度大小相等，方向相反，以及无电场时，晶体总电流为零。
例2. 已知一维晶体的电子能带可写成：2271()(cos 2cos6)88h E k ka ka m a ππ=-+式中，a 为晶格常数。
试求：（1） 能带的宽度；（2） 能带底部和顶部电子的有效质量。
思路与解：（1）由E(k)关系得：223(2sin 2sin 6)4dE h ka ka dk m a πππ=-＝231(3sin 2sin 2)4h ka ka m a πππ- （1）222221(18sin 2cos 2cos 2)2d E h ka ka ka dk m ππππ=- （2）令 0dE dk = 得：21sin 212ka π= 1211cos 2()12ka π∴=±当cos 2ka π=2）得：222211(180121221212d E h dk m mπ=⨯=>对应E(k)的极小值。
stm32f103c8t6各个字母含义例题
1. S - Single- 作为STM32F103C8T6中的一员，S代表Single，意味着这是一款单片机，是一种单一芯片解决方案。
2. T - Cortex-M3- 这款单片机采用了Cortex-M3内核，该内核是由ARM（Advanced RISC Machines）公司推出的低功耗、高性能的32位处理器核心。
3. M - Microcontroller- M代表微控制器（Microcontroller），指的是这款芯片的主要功能是作为微控制器来使用。
它集成了处理器、存储器和各种输入/输出接口，用于控制各种电子设备。
4. 32- 32代表这款单片机是32位的，相比传统的8位和16位微控制器，32位微控制器具有更高的性能和更大的内存容量。
5. F - Family- F代表Family，表示这款单片机属于STM32系列产品中的一员，STM32系列产品是由意法半导体（STMicroelectronics）公司推出的32位MCU产品线。
6. 103- 这个数字代表这款芯片的具体型号或者版本，STM32F103C8T6是STM32F103系列中的具体型号。
7. C8- C8代表这款芯片的具体型号，可能与其功能、引脚数或者封装有关。
8. T6- T6则代表芯片的封装类型，可能是指这款芯片的封装类型或其它特定规格。
总结起来，STM32F103C8T6代表着一款单片机产品，采用了Cortex-M3内核，属于STM32系列产品中的一员，是一款32位微控制器，具有高性能和丰富的外设接口，适合用于各种嵌入式系统的设计和开发。
在我的个人观点和理解方面，STM32F103C8T6作为一款功能强大、灵活多样的单片机产品，具有广泛的应用前景。
其32位处理器和丰富的外设接口，使其在工业控制、汽车电子、智能家居等领域都有着很大的发展潜力。
作为创客和电子爱好者，利用STM32F103C8T6进行嵌入式系统的设计和开发，也是一项有趣且具有挑战性的工作。
思远半导体笔试题
思远半导体笔试题
一、选择题
1.下列哪一种材料常用于制造半导体器件？
A. 铜
B. 硅
C. 铁
D. 铝
2.以下哪个参数不属于半导体设备的薄膜特性？
A. 电阻率
B. 厚度
C. 表面态密度
D. 晶格结构
3.在半导体制造过程中，我们使用哪种气体进行离子注入？
A. 氧气
B. 氮气
C. 氟气
D. 氩气
二、填空题或简答题
4.请简述半导体材料的基本特性。
5.在半导体制造过程中，为什么要进行离子注入？请简述其原理。
6.请简述思远半导体的主要产品及其应用领域。
7.在半导体行业，如何保证产品质量和可靠性？请简述相关措施。
8.请简述你对思远半导体未来发展的看法和期待。
三、分析题或计算题
9.给定一个半导体器件的结构和工艺参数，请分析其电学性能。
10.在半导体制造过程中，某一步骤出现了问题，导致产品良率下
降。
请分析可能的原因，并提出改进措施。
11.请设计一个实验，验证某种新型半导体材料的性能优势。
12.给定一个电路图，其中包含思远半导体的某个产品。
请分析其
在电路中的作用，并计算相关参数。
13.请注意，以上仅为可能的题目类型和示例，实际笔试题目可能
会有所不同。
mos管计算题
mos管计算题一、概述MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种重要的电子元器件，广泛应用于各种电子设备中。
MOS管的性能参数、电流容量、电压降等指标对电子设备的性能和效率有着重要影响。
因此，正确地选择和使用MOS管是电子设备设计和生产中不可或缺的一环。
本篇文章将围绕MOS管的计算问题展开，帮助读者掌握MOS管的基本计算方法和技巧。
二、基础计算1. 耗尽型MOS管的阈值电压计算耗尽型MOS管的阈值电压（Vth）受到器件结构、材料、工作电压、掺杂浓度等多种因素的影响。
根据MOS管的构造和工作原理，可以列出以下方程：Vgs + Vth = Vds其中，Vgs为栅极与源极之间的电压，Vds为源极与漏极之间的电压。
根据这个方程，我们可以根据已知条件求出阈值电压。
例题：某耗尽型MOS管，工作电压为5V，栅极掺杂浓度为1015cm-3，源极掺杂浓度为1016cm-3，求该MOS管的阈值电压。
解：根据上述方程，可得：Vgs = 5V - Vth = 5V - （5V × 1016cm-3）/（1015cm-3 + 1016cm-3）≈ 2.7V因此，该MOS管的阈值电压约为2.7V。
2. NMOS管和PMOS管的工作电流计算MOS管的工作电流受到其导通电压、源极和漏极之间的电压、工作电压等因素的影响。
根据MOS管的构造和工作原理，可以列出以下方程：Ids = (Vgs - Vt) / Rds on其中，Ids为工作电流，Vgs为栅极与源极之间的电压，Vt为阈值电压，Rds on为导通电阻。
根据这个方程，我们可以根据已知条件求出MOS管的工作电流。
例题：某PMOS管，工作电压为5V，栅极电压为0V，求该PMOS管的工作电流。
解：根据上述方程，可得：Ids = (0V - 0.7V) / Rds on = 4.3mA因此，该PMOS管的工作电流约为4.3mA。
三、复杂计算在电子设备中，MOS管的配置和连接方式千变万化，需要根据具体电路和设备的特点进行计算和分析。
半导体物理课后习题(保密)
解: 须先求出本征载流子浓度ni，即
代入数据得，ni=1.86 ×1013cm-3 根据电中性条件有 p0+ND+=n0+NA-
ni
q( n p )
i
1 i ( n p )
联立 载流子浓度公式
n0p0=ni2
可求解得 n0=3.89 ×1013cm-3, p0=8.89 ×1012cm-3 所以样品的电导率为：
解: 由图3-7查得T=500k时，Si的本征载流子浓度ni=3.5×1014cm-3 联立方程
p0=ni2/n0
解得， ND=3.5×1014cm-3时，n0≈4.3×1014cm-3, p0=2.8×1014cm-3 —— n0,p0差别不显著，杂质导电特性不很明显 ND=1012cm-3时，n0≈ni=3.5×1014cm-3, p0=3.5×1014cm-3,即n0=p0. —— 进入本征 半导体材料在某一温度下所处的区域与杂质浓度相关 或 杂质浓度不同，材料进入同一区域所需要的温度不一样。
m0为电子惯性质量，k1=1/2a; a=0.314nm。试求： （1）禁带宽度； （2）导带底电子有效质量； （3）价带顶电子有效质量； （4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化。
练习2-课后习题2
第一章 半导体中的电子状态
2.晶格常数为0.25nm的一维晶格，当外加102V/m和107V/m 的电 场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
作业-课后习题14
第三章 半导体中载流子的统计分布
计算含有施主杂质浓度ND=9×1015cm-3与受主杂质浓度为1.1×1016cm-3 的硅在室温时的电子和空穴浓度以及费米能级的位置。
电工电子技术 第5章习题 半导体器件
）的
b
5-13 随着正向电流的增大,普通二极管的直流电阻和交流
电阻( d ).
a) 二 者 都 增 大
b) 前 者 增 大 , 后 者 减 小
c) 前者减小, 后者增大 d) 二者都减小
5-14 用万用表的R*10和R*100档测量同一个二极管的正向
电阻,两次测量的值分别是R1和R2, 则二者相比,( c )。
判断VD2的状态
(3) 根据上述判断可以画出等效电路:
VD1
VD2
I E1 8V
R
E2 16V
UO
等效电路
则流过电阻Ｒ（Ｒ＝３kΩ ）
的电流和所求的电压为：
Ｉ ＝ (E1+E2 ) /R
＝ (8+16)V /3kΩ ＝ 8mA
UＯ＝ - E1 ＝ - 8V
例5-3 图示电路中，VD1和VD2均为理想二极管，直流电压
A VD1 B
VD2
R1
R2
ui
U1 U2
uo
C
U1>U2， ui<U2 时的等效电路
VD1和VD2均做短路处理 后的等效电路如图所示。 由图可知：
uo=ui
例5-４
在图示电路中，Ｅ＝5V、ui=10sinωt(V)、
VD为理想二极管，试画出输出电压uo的波形。
R
VD
ui
E
uo
5V
解: 在ui和5V电源共同作用下，在哪个时间区段 上VD正向导通，在哪个时间区段上VD反向截止。 画出等效电路，最后在等效电路中求出uo的波形。
UDRM U2 2 172 V ID 0.5Io 1 A
可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为1A，
模拟电子技术第一章 半导体二极管及其电路练习题(含答案)
第一章半导体二极管及其电路【教学要求】本章主要介绍了半导体的基础知识及半导体器件的核心环节—PN结。
PN结具有单向导电特性、击穿特性和电容特性。
介绍了半导体二极管的物理结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
理想情况下，二极管相当于开关闭合与断开。
介绍了二极管的简单应用电路，包括整流、限幅电路等。
同时还介绍了稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管。
教学内容、要求和重点见如表1.1。
表1.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题1-1】二极管电路及其输入波形如图1-1所示，设U im>U R,，二极管为理想，试分析电路输出电压，并画出其波形。
解：求解这类电路的基本思路是确定二极管D在信号作用下所处的状态，即根据理想二极管单向导电的特性及具体构成的电路，可获得输出U o的波形。
本电路具体分析如下：当U i增大至U R时，二极管D导通，输出U o被U R嵌位，U o=U R，其他情况下，U o=U i。
这类电路又称为限幅电路。
图1-1【例题1-2】二极管双向限幅电路如图1-2 (a)所示，若输入电压U i=7sinωt (V)，试分析并画出电路输出电压的波形。
（设二极管的U on为0.7V，忽略二极管内阻）。
图1-2解：用恒压降等效模型代替实际二极管，等效电路如图1-2(b)所示，当U i<－3.7V时，D2反偏截止，D1正偏导通，输出电压被钳制在－3.7V；当－3.7V<U i <3.7V时，D1、D2均反偏截止，此时R中无电流，所以U o=U i；当3.7V<U i时，D1反偏截止，D2正偏导通，输出电压被钳制在3.7V。
综合上述分析，可画出的波形如图1-20(c)所示，输出电压的幅度被限制在正负3.7V 之间。
【例题1-3】电路如图1-3（a），二极管为理想，当B点输入幅度为±3V、频率为1kH Z的方波，A点输入幅度为3V、频率为100kH Z的正弦波时，如图1-3（b），试画出Uo点波形。
stm32f103c8t6各个字母含义例题
STM32F103C8T6是一款常用的单片机芯片，它的命名中包含了许多字母和数字，每个字母和数字都代表着特定的含义。
今天，我们就来深入探讨一下每个字母和数字所代表的含义，并举例说明其应用场景。
1. S：系列代号S代表STM32单片机产品系列，STM32是意法半导体推出的一款32位微控制器系列，拥有广泛的应用领域和丰富的外设资源。
在STM32F103C8T6中，S代表了这款芯片属于STM32系列产品。
2. T：封装类型T代表LQFP封装类型，LQFP是一种薄型塑封封装，适用于表面安装的集成电路。
在实际应用中，LQFP封装常常能够满足对于小型单片机的应用需求，因此在STM32F103C8T6中，T代表了该芯片采用LQFP封装类型。
3. M：核心类型M代表核心类型，如M0、M3、M4等，代表了单片机的核心类型。
在STM32F103C8T6中，M代表核心类型为ARM Cortex-M3，这是一种低功耗、高性能的32位微控制器核心。
4. 32：位宽32代表了单片机的位宽，意味着该单片机是一款32位微控制器。
相较于8位微控制器，32位微控制器在性能和存储空间上具有更大的优势，适用于复杂的控制任务和算法计算。
5. F103：产品系列与具体型号F103代表了单片机的具体型号，意法半导体将不同的产品系列和型号进行了划分，并赋予了特定的代号。
在STM32F103C8T6中，F103代表了该芯片属于F103系列产品，并且具体型号为C8T6。
6. C8：存储容量C8代表了Flash存储器和SRAM存储器的容量大小。
在STM32F103C8T6中，C8代表了Flash存储器的容量为64KB，SRAM存储器的容量为20KB。
这意味着该单片机可以支持较为复杂的程序代码和数据存储需求。
7. T6：温度范围T6代表了单片机的工作温度范围。
在STM32F103C8T6中，T6代表了工作温度范围为-40°C至85°C，这意味着该芯片可以适应较为苛刻的工作环境要求。
半导体复习总结
ED
)
k0T
n0为导带中电子浓度
n0
NC
exp(
EC EF k0T
)
所以：N A
NC
exp(
EC EF k0T
)
1
ND exp( EF
ED
)
k0T
在弱电离范围内，上式右端分母中的1可以忽略不计，则
N
A
NC
exp(
EC EF k0T
)
ND
exp(
EF ED k0T
)
在极弱电离
的情况下，激发到导带
第三章
例题 3 1．有一 n 型半导体，除施主杂质浓度 ND 外，还含有少量的受主，其浓度为 NA，求弱电 离情况下电子浓度的表达式
当有受主存在时，从施主激发出来的电子，有一部分要填充受主能级E A， 电中性条件为：
NA
n0
N
D
其中N
为电
D
离施主浓度
N
D
N D [1
f
(ED )
ND 1 exp( EF
求总迁移率。
2 1500 cm2 /Vs
，只存
霍尔效应
T＝300K 时，硅霍尔器件的参数如图 2 所示,
d 5103cm W 5102 cm L 0.50cm
测得： I x 0.50mA
试确定：
Vx 1.25V
1. 霍尔电压
2. 导电类型
3. 多数载流子浓度
4. 多数载流子迁移率
Bz 6.510 2T
20（. 1）EC EF 0.026 k0T，发生弱减并
n0
2Nc
F1 (1)
2
2 2.81019 3.14
模拟电子技术例题习题
模拟电子技术B 1.6 已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝ 6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流 IZmax＝25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输 出电压UO的值； （2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象? 为什么？
例题习题
（1）当UI＝15V时，若UO＝UZ＝6V，则 IR=(15-6)V/1K =9mA IDZ=-3mA<IZmin，所以稳压管未击穿。故 当UI＝35V时，若UO＝UZ＝6V，则 RL 500 UIO U I =29mA 15V 5V R=(35-6)V/1K R RL 1000 500 IDZ=17mA， IZMAX>IDZ>IZMIN，所以UO＝UZ＝6V （2）当UI＝35V时，若空载，则有 IDZ= IR=(35-6)V/1K =29mA，IDZ>IZMAX 稳压管将因功耗过大而损坏。
第8页
模拟电子技术B
例题习题
1.8 现测得放大电路中这两只 管子两个电极的电流如图P1.8 所示。分别求另一电极的电流， 标出其实际方向，并在圆圈中 画出管子，且分别求它们的电 流放大系数β。 【解】 （a） I C 1mA 100 I B 10 A （b）
IC 5mA 50 I B 100 A
I BQ
VBB U BEQ Rb
3V 0.7V 460 A 5 K
ICQ=βIBQ=50460μA=23mA。
uo=VCC-ICQRC<UBE
所以T处于饱和状态
第11页
模拟电子技术B
例题习题
第2章 基本放大电路
1. 静态工作点 (Quiescent Point) 放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。 静 态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
模拟电子技术 例题
当ｖi>2.5V 时，Ｄ1 导通，假设此时Ｄ2 尚未导通，则 Ｖo=(2/3)．(Vi-2.5)+2.5V； 令ｖo=10V，则ｖi=13.75V，可见当ｖi>13.25V 时，Ｄ1、Ｄ2 均导通，此时 Ｖo=10V。传输特性曲线略。
例 3．试判断图中二极管是导通还是截止？并求出 AO 两端电压ＶA0。设二极管 为理想的。
8
解：(1）Vc2=Vcc/2=6V，调 R1 或 R3 可以满足。 (2)交越失真，可以增大 R2。 (3)由于 T1,T2 的静态功耗 ＰT1=ＰT2=βＩBＶCE=β(Ｖcc-2|Ｖ
BE|)/(Ｒ1+Ｒ3)-Ｖcc/2=1156mV>>ＰCM, 所以会烧坏功放管。 例 3.图为某收音机的输出电路 （１）说明电路的名称； （２）简述 C2、C3、R4、R5 的作用； （３）已知电路的最大输出功率 Pmax=6.25w, 计算对称功率管 T2、T3 的饱和压 降|Vces|。
例 4．两个稳压管的稳压值ＶZ1=5V，ＶZ2=7V，它们的正向导通压降均为 0.6V， 电路在以下二种接法时，输出电压Ｖo 为多少？若电路输入为正弦信号Ｖ I=20sinωt（V），画出图（a）输出电压的波形。
2
解：图（a）中 D1、D2 都承受反向偏压，所以输出电压Ｖo=ＶZ1+ＶZ2=5V+7V=12V 若输入正弦信号ＶI=20sinωt（V）：
答：（１）OTL 功率放大电路。
9
（２）C２、C３组成的自举电路，可增大输出幅度。C３使加到 T2、T3 管 的交流信号相等，有助于使输出波形正负对称。R４为 T２、T３提供偏置电压， 克服交越失真。R5 通过直流负反馈的方式为 T１提供偏置且稳定静态工作点。 调节 R５可使 K 点电位达到０.５Vcc。 （３）|Ｖቤተ መጻሕፍቲ ባይዱES|=2V
半导体二极管及其应用典型例题
第一章半导体二极管及其应用典型例题(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章半导体二极管及其应用二极管伏安特性例1-1例1-2例1-3二极管电路分析例1-4例1-5 例1-6例1-7例1-8稳压管电路及其分析例1-9例1-10例1-11【例1-1】分析图所示电路的工作情况，图中I为电流源，I=2mA。
设20℃时二极管的正向电压降U D=660mV，求在50℃时二极管的正向电压降。
该电路有何用途电路中为什么要使用电流源【相关知识】二极管的伏安特性、温度特性，恒流源。
【解题思路】推导二极管的正向电压降，说明影响正压降的因素及该电路的用途。
【解题过程】该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。
其温度系数–2mV/℃。
20℃时二极管的正向电压降U D=660mV50℃时二极管的正向电压降U D=660 –（2´30）=600 mV因为二极管的正向电压降U D是温度和正向电流的函数，所以应使用电流源以稳定电流，使二极管的正向电压降U D仅仅是温度一个变量的函数。
【例1-2】电路如图(a)所示，已知，二极管导通电压。
试画出u I与u O的波形，并标出幅值。
图(a)【相关知识】二极管的伏安特性及其工作状态的判定。
【解题思路】首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态；当二极管的截止时，u O=u I；当二极管的导通时，。
【解题过程】由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示，即开启电压U on和导通电压均为。
由于二极管D1的阴极电位为＋3V，而输入动态电压u I作用于D1的阳极，故只有当u I高于＋时D1才导通，且一旦D1导通，其阳极电位为，输出电压u O=＋。
由于D2的阳极电位为－3V，而u I作用于二极管D2的阴极，故只有当u I低于－时D2才导通，且一旦D2导通，其阴极电位即为－，输出电压u O=－。
当u I在－到＋之间时，两只管子均截止，故u O=u I。
华力半导体笔试题
华力半导体笔试题1. 关于半导体技术，以下哪个说法是正确的？A. 半导体材料只包括硅和锗B. N型半导体中，自由电子的浓度大于空穴的浓度C. P型半导体中，空穴的浓度大于自由电子的浓度D. 半导体器件的导电性能可以随意改变2. 下列哪种情况是晶格振动？A. 声子B. 激子C. 电子D. 光子3. 在半导体制造中，以下哪种技术用于制作PN结？A. 离子注入B. 外延生长C. 化学气相沉积D. 金属化4. 下列哪个参数用于描述半导体的导电性能？A. 电阻率B. 电容率C. 电导率D. 电场强度5. 在半导体材料中，硅的化学符号是什么？A. SiB. GeC. GaAsD. InP6. 关于半导体的能带结构，以下哪个说法是正确的？A. 能带间隙越大，导电性能越好B. 能带间隙越小，导电性能越好C. 能带间隙越大，禁带宽度越小D. 能带间隙越小，禁带宽度越大7. 在半导体器件中，以下哪种器件是利用PN结进行工作的？A. 双极晶体管B. 场效应晶体管C. 晶体三极管D. 电阻器8. 下列哪个参数用于描述半导体的光学性能？A. 折射率B. 反射率C. 透过率D. 色散系数9. 在半导体材料中，锗的化学符号是什么？A. GeB. SiC. GaAsD. InP10. 关于半导体的应用，以下哪个说法是正确的？A. 半导体只用于制造电子器件B. 半导体只用于制造光电器件C. 半导体可用于制造所有类型的器件D. 半导体没有实际应用价值。
半导体物理学例题2011
得
EC Ei n i N C exp kT
和
Ei EV n i N V exp 和 kT
(2)
由此两式可将有效态密度NC和NV分别用ni和Ei表示为
N
C
EC Ei n i exp kT
掺杂半导体的费米能级小结热平衡电中性条件p0ndn0pan型p型n0ndp0p0pan0低温弱电离p00n0ndn00p0pa过渡区n0p0ndp0n0na强电离n0ndndp0pana高温本征激发n0p0n0p0?a?d???pnnp00daadnnnpnp?????00载流子密度表达式tkeeciicenn0???tkeevvfenp00???tkeecfcenn00???evecefeitkeeitkeetkeectkeecfifiicfceneenenn00000???????????tkeeitkeetkevevtkeevififivfeneenenp00000???????????tkeevivienn0???强电离载流子密度n型半导体p型半导体多子密度少子密度多子密度少子密度dinnnp20?aipnnn20?dnnn?0apnp?0cdcnfnnnt0kee???vavpfnnnt0kee???200inpn?1载流子的迁移率与其正比重掺杂使载流子迁移率2n型半导体中由直接辐射复合决定的少数载流子寿命在小注入条件下与无关而与下会与无关而与成反比
n0 N C EC EF exp kT
可得
E C E F kT ln
NC n0
0 . 026 ln(
2 .8 5
10 )
7
( eV )
六、对非简并半导体，从利用等效态密度NC和NV求热平衡 载流子密度n0和p0的公式出发，推出利用本征载流子密度ni 和本征费米能级Ei求n0和p0的公式。 解：本征载流子密度即EF=Ei时的热平衡电子密度和空穴密 度，于是由 EC EF 和 E F E V (1) n 0 N C exp p 0 N V exp
半导体物理总复习例题
当 Ei = Et 时，τ 取极小 值，即复合中心能级与 本征费米能级重合时， 复合中心的复合作用最 强。
推算题
derivation and calculation
例5，试计算 (1) PN 结正向压降每增加 0.06V，正向电流约增加多少 倍？ (2) PN结正向电流增加1倍， 正向电压将增加多少？ (已知：ln 2 = 0.6931；ln 10 = 2.3025 )
如果第一块材料的费 米能级在导带底之下 3kT 处，试求第二块材料的 费米能级位置；
(I)
求两块材料中空穴密 度之比。
(2)
解： (I) 设第一块和第二块材 料的费米能级分别为 Ef1 和 Ef2 ， 据题意可得
等式两边同时求自然对数 显然有
已知 Ef1 ＝ EC
- 3kT，则
所以，第二块材料的费米 能级在导带底之下 2 kT 。
② 正偏时 Schottky 结的能
带如下图
nb= m
EF 金 属 qU = (m- s ) - qUF EC +qUF
EV N 型半导体
外加正向电压 UF 后， Schottky 结上电压由零偏 时的的 UJ0 下降为
（ UJ – U F ）
金属侧的势垒高度仍为 nb 不变。
但半导体侧的势垒高度 由 qUJ 降为 q（UJ – UF ） 从而使从半导体向金属 注入的电子电流大于金 属向半导体发射的电子 电流，Schottky 结有净电 流流过。
SiO2
EFm
EC
EFS Ei
EV 表面出现强反型
出现强反型层的条件是
U S 2U F
例 3 设想图示为金属和 n 型半导体分离时的能 带图：
真空能级
半导体例题答案 (一)
半导体例题答案 (一)半导体例题答案半导体是现代电子技术的重要组成部分。
在我们日常生活中，智能手机、电视机、电脑等设备都使用了半导体器件。
随着半导体技术的不断发展，越来越多的研究者开始关注半导体的基本原理和应用，在此，我们一起来看看以下半导体例题的答案。
一、用布拉格公式计算半导体材料中的晶格常数给定布拉格公式为：nλ=2d sinθ解题思路：通过测量半导体材料的X射线衍射谱，可以求出相关的晶格常数。
对于给定的布拉格公式，需要求出θ角和nλ，再代入公式即可得到晶格常数d。
答案：题目所给公式中的n为谱线的级数，λ为X射线的波长，θ为衍射角。
通过测量得到半导体材料的X射线衍射谱，在该谱中，对应的衍射角为θ=20°，谱线的级数为n=1。
同时，已知X射线波长λ为0.154nm。
将这些值代入公式，可以计算出晶格常数d为：d=(nλ)/(2sinθ)=0.154/2sin20°=0.278nm因此，半导体材料中的晶格常数为0.278nm。
二、计算半导体中电子与空穴的浓度差异给定一块掺杂浓度为1×10^17/cm^3的p型半导体材料，其电子浓度为1×10^14/cm^3。
根据本题情况，求出半导体中电子与空穴的浓度差异。
解题思路：根据材料掺杂类型的不同，半导体中电子和空穴的数量可以有所不同。
在本题的情况下，所给材料为p型半导体，其电子浓度为1×10^14/cm^3，而空穴浓度如何计算呢？可以利用电荷守恒原理，即正负电荷数量相等。
在一块p型半导体材料中，空穴与杂质离子数目相等，因此，空穴的浓度可以通过计算杂质离子的浓度得到。
答案：掺杂浓度为1×10^17/cm^3，即在材料中每立方厘米内有1×10^17个掺杂杂质离子。
在p型半导体中，每个杂质离子会产生一个空穴。
因此，空穴浓度为1×10^17/cm^3。
电子浓度为1×10^14/cm^3，与空穴浓度相差较大，约为1×10^3倍。
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一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
（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）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（ ） （5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS 大的特点。
（ ）（6）若耗尽型N 沟道MOS 管的U GS 大于零，则其输入电阻会明显变小。
（ ）解：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×二、选择正确答案填入空内。
（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. I S e UB. T U U I e SC.)1e (S －T U U I （3）稳压管的稳压区是其工作在 。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿（4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 。
A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏（5）U GS ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。
A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D ＝0.7V 。
图T1.3解：U O1≈1.3V ，U O2＝0，U O3≈－1.3V ，U O4≈2V ，U O5≈1.3V ，U O6≈－2V 。
四、已知稳压管的稳压值U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA 。
求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
图T1.4解：U O1＝6V，U O2＝5V。
五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示，其集电极最大耗散功率P CM＝200mW，试画出它的过损耗区。
图T1.5 解图T1.5解：根据P CM＝200mW可得：U CE＝40V时I C＝5mA，U CE＝30V时I C≈6.67mA，U CE＝20V时I C＝10mA，U CE＝10V时I C＝20mA，将各点连接成曲线，即为临界过损耗线，如解图T1.5所示。
临界过损耗线的左边为过损耗区。
六、电路如图T1.6所示，V CC＝15V，β＝100，U BE＝0.7V。
试问：（1）R b＝50kΩ时，u O＝？（2）若T临界饱和，则R b≈？解：（1）R b ＝50k Ω时，基极电流、集电极电流和管压降分别为26bBEBB B =-=R U V I μAV 2mA6.2 C C CC CE B C =-===R I V U I I β所以输出电压U O ＝U CE ＝2V 。
（2）设临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以Ω≈-====-=k 4.45A6.28mA86.2BBEBB b CB c CESCC C I U V R I I R U V I μβ七．测得某放大电路中三个MOS 管的三个电极的电位如表T1.7所示，它们的开启电压也在表中。
试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区），并填入表内。
解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS 管。
根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态，如解表T1.7所示。
解表T1.71.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。
A. 增大B. 不变C. 减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
A. 83B. 91C. 100（4）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将。
A.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4所示，已知u i＝5sinωt(V)，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出u i 与u O的波形，并标出幅值。
图P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D＝0.7V，常温下U T≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；u i为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。
试问：（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？（2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：（1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。
（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。
1.8已知稳压管的稳定电压U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA，最大功耗P ZM＝150mW。
试求图P1.8所示电路中电阻R的取值范围。
解：稳压管的最大稳定电流I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZI ～I U U R 图P1.81.9 已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。
（1）分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值；（2）若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流为4mA ，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故V33.3I L LO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，稳压管中的电流大于最 图P1.9小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V 同理，当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝6V 。
（2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。
1.10 在图P1.10所示电路中，发光二极管导通电压UD ＝1.5V ，正向电流在5～15mA 时才能正常工作。
试问：（1）开关S 在什么位置时发光二极管才能发光？ （2）R 的取值范围是多少？ 解：（1）S 闭合。
（2）R 的范围为。
Ω=-=Ω≈-=700)(233)(Dmin D max Dmax D min I U V R I U V R图P1.101.11 电路如图P1.11（a ）、（b ）所示，稳压管的稳定电压U Z ＝3V ，R 的取值合适，u I的波形如图（c ）所示。
试分别画出u O1和u O2的波形。
图P1.11解：波形如解图P 1.11所示解图P1.111.12 在温度20℃时某晶体管的I CBO ＝2μA ，试问温度是60℃时I CBO ≈？解：60℃时I CBO ≈5C 20CBO ）＝（ T I ＝32μA 。
1.13 有两只晶体管，一只的β＝200，I CEO ＝200μA ；另一只的β＝100，I CEO ＝10μA ，其它参数大致相同。
你认为应选用哪只管子？为什么？解：选用β＝100、I CBO＝10μA的管子，因其β适中、I CEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。
1.14已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。
分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。
图P1.14解：答案如解图P1.14所示。
解图P1.141.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。
在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。
图P1.15解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如解表P1.15所示。
解表P1.151.16 电路如图P1.16所示，晶体管导通时U BE ＝0.7V ，β=50。
试分析V BB 为0V 、1V 、1.5V 三种情况下T 的工作状态及输出电压u O 的值。
解：（1）当V BB ＝0时，T 截止，u O ＝12V 。
（2）当V BB ＝1V 时，因为60bBEQBB BQ =-=R U V I μAV 9mA3 C CQ CC O BQ CQ =-===R I V u I I β 所以T 处于放大状态。
（3）当V BB ＝3V 时，因为160bBEQBB BQ =-=R U V I μA 图P1.16BE C CQ O BQ CQ mA8 U R I V u I I CC ＜-===β 所以T 处于饱和状态。
1.17 电路如图P1.17所示，试问β大于多少时晶体管饱和？解：取U CES ＝U BE ，若管子饱和，则C b CBECC b BE CC R R R U V R U V ββ=-=-⋅ 所以，100C b=≥R R β时，管子饱和。
图P 1.171.18 电路如图P1.18所示，晶体管的β＝50，|U BE |＝0.2V ，饱和管压降|U CES |＝0.1V ；稳压管的稳定电压U Z ＝5V ，正向导通电压U D ＝0.5V 。
试问：当u I ＝0V 时u O ＝？当u I ＝－5V 时u O ＝？解：当u I ＝0时，晶体管截止，稳压管击穿，u O＝－U Z ＝－5V 。
当u I ＝－5V 时，晶体管饱和，u O ＝0.1V 。
因为mA 24μA480B C bBEI B ===-=I I R U uI βCC C C CC EC V R I V U ＜-=图P 1.181.19 分别判断图P1.19所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。