微电子器件可靠性复习题
微电子笔试有答案
微电子笔试(笔试和面试题)有答案(总37页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-第一部分：基础篇（该部分共有试题8题,为必答题，每位应聘者按自己对问题的理解去回答，尽可能多回答你所知道的内容。
若不清楚就写不清楚）。
1、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA等的概念）。
数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。
模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。
例如，人对着话筒讲话，话筒输出的音频电信号就是模拟信号，收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号，也是模拟信号。
数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如，电报电码信号，按一下电键，产生一个电信号，而产生的电信号是不连续的。
这种不连续的电信号，一般叫做电脉冲或脉冲信号，计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。
在电子技术中，通常又把模拟信号以外的非连续变化的信号，统称为数字信号。
FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
2、你认为你从事研发工作有哪些特点？3、基尔霍夫定理的内容是什么基尔霍夫电流定律:流入一个节点的电流总和等于流出节点的电流总和。
基尔霍夫电压定律:环路电压的总和为零。
<BR> 欧姆定律: 电阻两端的电压等于电阻阻值和流过电阻的电流的乘积。
4、描述你对集成电路设计流程的认识。
模拟集成电路设计的一般过程： 1.电路设计依据电路功能完成电路的设计。
微电子器件的可靠性与寿命测试
微电子器件的可靠性与寿命测试在当今科技飞速发展的时代，微电子器件已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机、电脑到汽车电子、医疗设备，微电子器件的应用无处不在。
然而，要确保这些器件在各种复杂的环境和长时间的使用中能够稳定可靠地工作，可靠性与寿命测试就显得至关重要。
微电子器件的可靠性是指其在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
而寿命测试则是评估器件能够持续工作的时间长度。
这两者紧密相关，共同决定了微电子器件在实际应用中的表现和价值。
为什么要关注微电子器件的可靠性与寿命测试呢？首先，不可靠的微电子器件可能会导致设备故障，给用户带来不便甚至损失。
比如，手机中的芯片出现故障可能会导致数据丢失、通话中断；汽车电子系统中的器件失效可能会引发安全事故。
其次，对于生产厂商来说，器件的可靠性问题可能会导致召回产品、损害品牌声誉，带来巨大的经济损失。
因此，通过严格的可靠性与寿命测试，可以提前发现潜在问题，采取措施加以改进，提高产品质量，降低风险。
那么，如何进行微电子器件的可靠性与寿命测试呢？这涉及到一系列复杂的技术和方法。
一种常见的测试方法是热循环测试。
由于微电子器件在工作过程中会产生热量，温度的变化会对器件的性能和可靠性产生影响。
热循环测试就是通过反复地将器件在不同的温度环境中进行切换，来模拟其在实际使用中的热应力。
在这个过程中，观察器件是否出现性能下降、焊点开裂等问题。
另一种重要的测试是电应力测试。
给微电子器件施加不同的电压和电流，观察其在高电应力条件下的稳定性和耐久性。
这可以帮助发现器件在电性能方面的潜在缺陷，比如漏电、击穿等。
此外，还有湿度测试、振动测试、辐射测试等多种环境应力测试，以评估微电子器件在不同恶劣环境下的可靠性。
在进行寿命测试时，通常会采用加速寿命测试的方法。
因为直接对器件进行长时间的正常使用测试往往不现实，所以通过加大应力（如提高温度、电压等）来加速器件的老化过程，然后根据加速模型推算出在正常使用条件下的寿命。
微电子学考试题库及答案
解：由
VFB
1 1 C0 d
d 0
x
(
x)dx
和
Q0t
1 d
d
0 x0t (x)dx
得到
VFB
Qot CO
d 1 ox d
2106
0 xot (x)dx
1.6 1019 3.9 8.85 10 14
1 2
10 18
(2 10 6 )2
1 3
5 10 23
(2 10 6 )3 V
2、热平衡时突变 PN 结的能带图、电场分布，以及反向偏置后的能带图和相应的 I-V 特性曲线。（上题中已经回答，此处略）
1．纯净半导体 Si 中掺 V 族元素的杂质，当杂质电离时释放 电子 。这种杂质称 施主 杂
质；相应的半导体称 N 型半导体。
2．当半导体中载流子浓度的分布不均匀时，载流子将做 扩散 运动；在半导体存在外加 电压情况下，载流子将做 漂移 运动。
4、内建电场；
答案：P 型材料和 N 型材料接触后形成 PN 结，由于存在浓度差，N 区的电子会扩散到 P 区， P 区的空穴会扩散到 N 区，而在 N 区的施主正离子中心固定不动，出现净的正电荷，同样 P 区的受主负离子中心也固定不动，出现净的负电荷，于是就会产生空间电荷区。在空间电荷 区内，电子和空穴又会发生漂移运动，它的方向正好与各自扩散运动的方向相反，在无外界 干扰的情况下，最后将达到动态平衡，至此形成内建电场，方向由 N 区指向 P 区。
3．nopo=ni2 标志着半导体处于 平衡 状态，当半导体掺入的杂质含量改变时，乘积 nopo 改变否？ 不变 ；当温度变化时，nopo 改变否？ 改变 。
4．非平衡载流子通过 复合效应 而消失， 非平衡载流子的平均生存时间 叫做寿命τ，
微电子期末考试复习题(附答案)
1. 光敏半导体、掺杂半导体、热敏半导体是固体的三种基本类型。
( × ) 2．用来做芯片的高纯硅被称为半导体级硅，有时也被称为分子级硅。
(×)电子3. 硅和锗都是Ⅳ族元素，它们具有正方体结构。
( × ) 金刚石结构4．硅是地壳外层中含量仅次于氮的元素。
( × ) 氧5．镓是微电子工业中应用最广泛的半导体材料，占整个电子材料的95％左右。
( × ) 硅6．晶圆的英文是wafer，其常用的材料是硅和锡。
( × ) 硅和锗7．非晶、多晶、单晶是固体的三种基本类型。
( √ )8．晶体性质的基本特征之一是具有方向性。
( √ )9．热氧化生长的SiO2属于液态类。
( × ) 非结晶态10．在微电子学中的空间尺寸通常是以μm和mm为单位的。
( × )um和nm 11．微电子学中实现的电路和系统又称为数字集成电路和集成系统，是微小化的。
( × ) 集成电路12．微电子学是以实现数字电路和系统的集成为目的的。
( × ) 电路13．采用硅锭形成发射区接触可以大大改善晶体管的电流增益和缩小器件的纵向尺寸。
( √ )14．集成电路封装的类型非常多样化。
按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。
( √ )15．源极氧化层是MOS器件的核心。
( × ) 栅极16. 一般认为MOS集成电路功耗高、集成度高，不宜用作数字集成电路。
( × ) 功耗低，宜做17. 反映半导体中载流子导电能力的一个重要参数是迁移率。
( √ )18. 双极型晶体管可以作为放大晶体管，也可以作为开关来使用。
( √ )19. 在P型半导体中电子是多子，空穴是少子。
( × ) 空穴是多子20. 双极型晶体管其有两种基本结构：PNP型和NPN 型。
( √ )21. 在数字电路中，双极型晶体管是当成开关来使用的。
( √ )22. 双极型晶体管可以用来产生、放大和处理各种模拟电信号。
《微电子器件原理》复习题课件
《微电⼦器件原理》复习题课件考试时间： (第⼗周周⼆6-8节)考试地点：待定《微电⼦器件原理》复习题及部分答案⼀、填空1、PN结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种，它们之间的主要区别在于扩散电容产⽣于过渡区外的⼀个扩散长度范围内，其机理为少⼦的充放电，⽽过渡区电容产⽣于空间电荷区，其机理为多⼦的注⼊和耗尽。
2、当MOSFET器件尺⼨缩⼩时会对其阈值电压V T产⽣影响，具体地，对于短沟道器件对V T的影响为下降，对于窄沟道器件对V T的影响为上升。
3、在NPN型BJT中其集电极电流I C受V BE电压控制，其基极电流I B受V BE电压控制。
4、硅-绝缘体SOI器件可⽤标准的MOS⼯艺制备，该类器件显著的优点是寄⽣参数⼩，响应速度快等。
5、PN结击穿的机制主要有雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿等等⼏种，其中发⽣雪崩击穿的条件为V B>6E g/q。
6、当MOSFET进⼊饱和区之后，漏电流发⽣不饱和现象，其中主要的原因有沟道长度调制效应，漏沟静电反馈效应和空间电荷限制效应。
⼆、简述1、Early电压V A；答案：2、截⽌频率f T；答案：截⽌频率即电流增益下降到1时所对应的频率值。
3、耗尽层宽度W。
答案：P型材料和N型材料接触后形成PN结，由于存在浓度差，就会产⽣空间电荷区，⽽空间电荷区的宽度就称为耗尽层宽度W。
4、雪崩击穿答案：反偏PN中，载流⼦从电场中获得能量；获得能量的载流⼦运动与晶格相碰，使满带电⼦激出到导带，通过碰撞电离由电离产⽣的载流⼦（电⼦空⽳对)及原来的载流⼦⼜能通过再碰撞电离,造成载流⼦倍增效应，当倍增效应⾜够强的时候，将发⽣“雪崩”——从⽽出现⼤电流，造成PN结击穿，此称为“雪崩击穿”。
5、简述正偏PN结的电流中少⼦与多⼦的转换过程。
答案：N型区中的电⼦,在外加电压的作⽤下,向边界Xn漂移,越过空间电荷区,在边界Xp形成⾮平衡少⼦分布,注⼊到P区的少⼦,然后向体内扩散形成电⼦扩散电流,在扩散过程中电⼦与对⾯漂移过来的空⽳不断复合,结果电⼦扩散电流不断转为空⽳漂移电流.空⽳从P区向N区运动也类同.6、太阳电池和光电⼆极管的主要异同点有哪些？答案：相同点：都是应⽤光⽣伏打效应⼯作的器件。
电力电子器件的可靠性分析考核试卷
A.电压
B.电流
C.结温
D.工作频率
2.常见的电力电子器件包括以下哪些？（）
A.二极管
B.电阻
C.电力晶体管
D. IGBT
3.以下哪些方法可以用来提高电力电子器件的热可靠性？（）
A.使用散热器
B.增大器件面积
C.降低工作频率
D.提高工作电压
4.电力电子器件的故障模式可能包括以下哪些？（）
7.在电力电子器件的故障诊断中，_______可以提供器件内部缺陷的实时信息。
8.常见的电力电子器件包括_______、_______、_______和_______等。
9.电力电子器件的_______是指在特定条件下器件发生故障的概率。
10.在电力电子器件的设计中，为了提高电磁兼容性，需要对_______和_______进行优化。
二、多选题
1. ABCD
2. AC
3. ABC
4. ABCD
5. ABC
6. ABC
7. ABCD
8. ABCD
9. CD
10. BC
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. BC
15. ABCD
16. CD
17. ABC
18. ABC
19. ABC
20. ABC
三、填空题
1. GTO
2.故障率（λ）
B.电力晶体管
C.集成电路
D.电力MOSFET
2.在电力电子器件中，哪种器件通常用于整流电路？( )
A.电力晶体管
B. SCR
C. GTO
D. IGBT
3.下列哪个因素不会影响电力电子器件的可靠性？( )
微电子器件 (附答案) (第三版)
DE DB
−1
9、
= IC
A= E JnC
AE β= ∗ JnE
AE β
∗
qDBni2 WB NB
exp
qVBE kT
式中，β ∗
= 1− 12
WB LB
2
= 1− WB2
2DBτ B
= 0.9986
将 A=E 104 μm2 ，β=∗ 0.9986, =q 1.6 ×10−19 C,
15、
γ
= 1− DEWB NB ，γ
DBWE NE
npn
= 1− DpWB NB , DnWE NE
γ
pnp
= 1− DnWB NB DpWE NE
由 D kT 可知，D ∝ µ µq
µn > µp , ∴ Dn > Dp , γ npn > γ pnp
β∗
= 1− WB2 ,
2DBτ B
β* npn
当 xi 增大时，Emax 减小, 当 xi → ∞sh时a， nrEenmax → 0
20、
已知： = σ p σn
= 由于 Jdp
= J dn
因此
J d=p J dn
qµ= p NA µp NA >> 1 qµn ND µn ND
qDp ni2 Lp ND
exp
qV kT
−
1
qDn ni2 Ln NA
shanren
6、
ND2
ND1
由平衡时多子电流为零
Jn
=
qDn
dn dx
+
qµn nE
=
0
得： E =− Dn ⋅ 1 ⋅ dn =− kT ⋅ 1 ⋅ dn =− kT ⋅ d ln n
微电子器件基础知识单选题100道及答案解析
微电子器件基础知识单选题100道及答案解析1. 微电子器件的核心是（）A. 晶体管B. 电容器C. 电阻器D. 电感器答案：A解析：晶体管是微电子器件的核心。
2. 以下哪种材料常用于半导体制造？（）A. 铜B. 硅C. 铝D. 银答案：B解析：硅是常用于半导体制造的材料。
3. 半导体中的载流子主要包括（）A. 电子和质子B. 电子和空穴C. 正离子和负离子D. 中子和电子答案：B解析：半导体中的载流子主要是电子和空穴。
4. PN 结的主要特性是（）A. 单向导电性B. 双向导电性C. 电阻不变性D. 电容不变性答案：A解析：PN 结的主要特性是单向导电性。
5. 场效应管是（）控制型器件。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：B解析：场效应管是电压控制型器件。
6. 双极型晶体管是（）控制型器件。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：A解析：双极型晶体管是电流控制型器件。
7. 集成电路的集成度主要取决于（）A. 芯片面积B. 晶体管数量C. 制造工艺D. 封装技术答案：B解析：集成电路的集成度主要取决于晶体管数量。
8. 以下哪种工艺常用于芯片制造？（）A. 蚀刻B. 锻造C. 铸造D. 车削答案：A解析：蚀刻工艺常用于芯片制造。
9. 微电子器件的性能参数不包括（）A. 电流放大倍数B. 输入电阻C. 输出电阻D. 重量答案：D解析：重量不是微电子器件的性能参数。
10. 增强型MOS 管的阈值电压（）A. 大于0B. 小于0C. 等于0D. 不确定答案：A解析：增强型MOS 管的阈值电压大于0 。
11. 耗尽型MOS 管的阈值电压（）A. 大于0B. 小于0C. 等于0D. 不确定答案：B解析：耗尽型MOS 管的阈值电压小于0 。
12. 半导体中的施主杂质提供（）A. 电子B. 空穴C. 质子D. 中子答案：A解析：半导体中的施主杂质提供电子。
13. 半导体中的受主杂质提供（）A. 电子B. 空穴C. 质子D. 中子答案：B解析：半导体中的受主杂质提供空穴。
微电子产品可靠性(
常见材料磨擦生电顺序表
排在前面的材料与排在后面的材料相互摩擦时，前 者带正电，后者带负电； 同种材料与不同材料相互摩擦时，所带电荷的极性 可能不同，如玻璃棒与棉相摩擦，玻棒带正电，棉带 负电；而棉和硅片相摩擦，则棉带正电，硅片带负电。
11
2 感应产生静电 当一个导体靠近带电体时，会受到该带电体形成的
28
29
思路：求Vp
Vp~Ip Ip~Pav
Ip
Vp VD Rp RD RC
pav
VDIP 5
RPIP2 10
Pav~pav Pav = pav·Aeff
pav = 480 t-1/2 t = 5τp τp = (Rp+RD+ Leff
30
31
a.FET的输入保护示意图;b.保护器件PD-栅、源、衬底相 连的FET示意图；c.带有保护网络的MOSFET的ESD的场模型等 效电路。
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Iii,当输入信号电平低于其阈值电压，该保护网络 视为开路，MOS器件正常工作，这时人体ESD的场模 型等效电路简化为：
人体对MOS器件放电的场模型等效电路
当两种不同材料的物体接触后又迅速分开时，电 子来不及跑回原材料，则电子化学势高的材料将荷 正电，反之荷负电，这即静电产生的原因。
8
2,若接触物体理想地分离，即无任何电子在分离瞬 间越过接触面而复合，则在分开过程中
Q＝CV＝常数
若电偶层厚度为10-8cm（1 A ），接触电势为 0.01V时，则分离1cm，静电势可达106V；实际上静 电势远小于此值，因为两物体分开时，总有些电子 要越过接触面而复合，所以残存的电荷量取决于分 开速度。
5
1 0
5 1 0
《微电子器件》大学题集
《微电子器件》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.微电子技术的核心是基于哪种材料的半导体器件？（）A. 硅（Si）B. 锗（Ge）C. 砷化镓（GaAs）D. 氮化硅（Si₃N₃）2.在CMOS集成电路中，NMOS和PMOS晶体管的主要作用是？（）A. 分别实现逻辑“1”和逻辑“0”的输出B. 作为开关控制电流的通断C. 用于构成存储单元D. 提供稳定的电压基准3.下列哪项不是PN结二极管的主要特性？（）A. 单向导电性B. 击穿电压高C. 温度稳定性好D. 具有放大功能4.在MOSFET中，栅极电压对沟道电流的控制是通过什么机制实现的？（）A. 改变沟道宽度B. 改变耗尽层宽度C. 改变载流子浓度D. 改变源漏间电阻5.双极型晶体管（BJT）在放大区工作时，集电极电流与基极电流的比值称为？（）A. 放大倍数B. 电流增益C. 电压增益D. 功耗比6.下列哪种材料常用于制作微电子器件中的绝缘层？（）A. 二氧化硅（SiO₃）B. 氧化铝（Al₃O₃）C. 氮化硼（BN）D. 碳化硅（SiC）7.在集成电路制造过程中，光刻技术的关键步骤是？（）A. 涂胶B. 曝光C. 显影D. 以上都是8.下列哪项技术用于提高集成电路的集成度？（）A. 减小特征尺寸B. 增加芯片面积C. 使用更厚的衬底D. 降低工作温度9.微电子器件中的金属-氧化物-半导体 （MOS）结构，其氧化物层的主要作用是？（）A. 提供导电通道B. 隔绝栅极与沟道C. 存储电荷D. 增强电场效应10.在CMOS逻辑电路中，静态功耗主要由什么因素决定？（）A. 漏电流B. 开关频率C. 逻辑门数量D. 电源电压与漏电流的共同作用二、填空题（每题2分，共20分）1.微电子器件的基本单元是_______，它通过控制_______来实现对电流的调控。
2.在PN结正向偏置时，_______区的多数载流子向_______区扩散，形成正向电流。
3.MOSFET的阈值电压是指使沟道开始形成_______的最小栅极电压。
半导体微电子器件考试习题课与答案
势垒高度
ni2
复习-PN结
PN结总电流(肖克莱方程)
Dn np0 Dp pn0 kqV T J = q + e 0 1 L Lp n
肖克莱方程是在理想PN结条件下导出的, 它只是揭示了PN结导电性质的基本原理. 但实际的PN结与它有差异,主要是因为没 有考虑以下效应(1)表面效应(2)势垒 区中的载流子产生和复合(3)大注入效应 (4)串联电阻效应
复习-PN结
所产生的电势差称为自建电势差,其作用是 对载流子的扩散运动形成势垒,使载流子通 过结的净流动为零,达到平衡.这个势垒的 存在使整个结构在结区形成能带弯曲,其弯 曲高度称为势垒高度,它恰恰补偿了原来两 边半导体中费米能级的高度差,使两边达到 等高的同意费米能级. N NA
N P qVD = EF EF = k0T ln D
第十章作业
10.1均匀掺杂的n++p+n型双极晶体管, 处于热平衡状态.(a)画出其能带图, a (b)画出器件中的电场,(c)晶体管 处于正向有源区时,重复(a)和(b).
第十章作业
10.5(a)一个双极晶体管工作于正向 有源区,基极电流iB=6.0A,集电极电 i =6.0A 流iC=6.0A.计算β,α和iE.对于 iB=50A,iC=2.65mA,重复(a).
1,讨论影响共射极电流增益பைடு நூலகம்的因素
β≈
1 NB DE x B 1 x B J r 0 eVBE + + exp NE DB x E 2 LB J s 0 2kT
2
出现在P278表10.3 其中NB,NE为基极,发射极掺杂浓度DB, DE为基极,发射极少子扩散系数,xB,xE 为中性基极,发射极宽度,LB为基区少子扩 散长度,Jr0,Js0为零偏复合电流和饱和电 流密度
微电子技术概论期末试题
《微电子技术概论》期末复习题试卷结构：填空题40分，40个空，每空1分，选择题30分，15道题，每题2分，问答题30分，5道题，每题6分填空题1.微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。
2.微电子学中实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统，是微小化的。
3.集成电路封装的类型非常多样化。
按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。
4.材料按其导电性能的差异可以分为三类：导体、半导体和绝缘体。
5.迁移率是载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度。
6.PN结的最基本性质之一就是其具有单向导电性。
7.根据不同的击穿机理，PN结击穿主要分为雪崩击穿和隧道击穿这两种电击穿。
8.隧道击穿主要取决于空间电荷区中的最大电场。
9. PN结电容效应是PN结的一个基本特性。
10.PN结总的电容应该包括势垒电容和扩散电容之和。
11.在正常使用条件下，晶体管的发射结加正向小电压，称为正向偏置，集电结加反向大电压，称为反向偏置。
12.晶体管的直流特性曲线是指晶体管的输入和输出电流-电压关系曲线，13.晶体管的直流特性曲线可以分为三个区域：放大区，饱和区，截止区。
14.晶体管在满足一定条件时，它可以工作在放大、饱和、截止三个区域中。
15.双极型晶体管可以作为放大晶体管，也可以作为开关来使用，在电路中得到了大量的应用。
16.一般情况下开关管的工作电压为 5V，放大管的工作电压为 20V。
17.在N型半导体中电子是多子，空穴是少子；18.在P型半导体中空穴是多子，电子是少子。
19.所谓模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。
20.收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号是模拟信号。
21.所谓数字信号，指在时间上和幅度上离散取值的信号。
22.计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。
23.半导体集成电路是采用半导体工艺技术，在硅基片上制作包括电阻、电容、二极管、晶体管等元器件并具有某种电路功能的集成电路。
微电子器件复习题
微电子器件复习题一、填空题1．突变PN 结低掺杂侧的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越小，内建电场的最大值越大，内建电势V bi 就越大，反向饱和电流I 0就越小，势垒电容C T 就越大，雪崩击穿电压就越小。
P272．在PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带负电荷，N 区一侧带正电荷。
内建电场的方向是从 N 区指向 P 区。
3．当采用耗尽近似时，N 型耗尽区中的泊松方程为。
由此方程可以看出，掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越大。
4．若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为183A1.510cm N -=?，则室温下该区的平衡多子浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为和。
5．某硅突变PN 结的153D N 1.510cm -=?，31810.51N -?=cm A ，则室温下n0n0p0n p p 、、和p0n 的分别为、、和，当外加0.5V 正向电压时的p p ()n x -和n n ()p x 分别为、，内建电势为。
6．当对PN 结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度大；当对PN 结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度小。
7．PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是多子；PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是少子。
8．PN 结的正向电流由空穴扩散电流电流、电子扩散电流电流和势垒区复和电流电流三部分所组成。
9．PN 结的直流电流电压方程的分布为。
10．薄基区二极管是指PN 结的某一个或两个中性区的长度小于该区的少子扩散长度。
在薄基区二极管中，少子浓度的分布近似为线性；薄基区二极管相对厚基区二极管来说，其它参数都相同，则PN 结电流会大的多。
11．小注入条件是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远小于该区的平衡多子浓度。
12．大注入条件是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远大于该区的平衡多子浓度。
13．势垒电容反映的是PN 结的微分电荷随外加电压的变化率。
电气设备微电子技术应用考核试卷
6.下列哪些技术属于微电子制造工艺？（）
A.光刻
B.蚀刻
C.化学气相沉积
D.封装
7.微电子器件的可靠性测试主要包括哪些内容？（）
A.耐电压测试
B.耐热测试
C.机械强度测试
D.功能测试
8.以下哪些是微电子封装技术的主要类型？（）
A.引线键合
B.倒装芯片
C.晶圆级封装
D.多芯片模块封装
9.微电子技术中，哪些因素可能导致器件失效？（）
D.频率响应
17.微电子技术中，以下哪个部件可以实现信号的放大？（）
A.二极管
B.三极管
C.电阻
D.电容
18.以下哪种材料在微电子技术中具有较高的热导率？（）
A.铜
B.铝
C.硅
D.金
19.微电子技术中，以下哪个参数可以衡量集成电路的功耗？（）
A.电压
B.电流
C.功率
D.频率
20.以下哪个技术不属于微电子封装技术？（）
2.集成电路制造过程中，光刻工艺使用的光源波长一般为______纳米。
3.微电子器件中的MOSFET由______、______和______三个部分组成。
4.电气设备中的微电子器件，其工作温度一般应控制在______摄氏度以下。
5.微电子技术中，常用______作为绝缘层材料。
6.电气设备中的微电子电路，其供电电压一般为______伏特。
8. C
9. A
10. B
11. D
12. B
13. C
14. D
15. C
16. C
17. B
18. D
19. C
20. D
二、多选题
1. ABCD
MEMS技术与器件考核试卷
5. MEMS技术在__________领域的应用尤为广泛。（）
6.传统的半导体加工技术与MEMS加工技术的主要区别在于__________。（）
7. MEMS器件的__________是指其在特定环境下的性能稳定性。（）
C.微流量传感器
D.微湿度传感器
13. MEMS技术中，哪种加工技术可以实现高深宽比的结构？（）
A.光刻
B.干法刻蚀
C.湿法刻蚀
D.离子注入
14.下列哪种MEMS器件可以用于无线通信系统？（）
A.微加速度计
B.微麦克风
C.微天线
D.微温度传感器
15. MEMS器件在生物医学领域主要用于以下哪个方面？（）
MEMS技术与器件考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. MEMS是以下哪项技术的缩写？（）
A. MicroElectrical Mechanical System
B. MacroElectrical Mechanical System
C. MiniElectrical Mechanical System
D. MegaElectrical Mechanical System
2.下列哪个不是MEMS技术的特点？（）
A.尺寸小
B.成本高
C.集成度高
D.可批量生产
3. MEMS传感器通常采用哪种加工技术？（）
微电子器件考研题库
微电子器件考研题库微电子器件考研题库微电子器件是电子信息科学与技术领域的重要分支，其研究内容涉及到半导体器件的设计、制造与应用等方面。
对于考研生而言，熟悉微电子器件相关知识是非常重要的。
下面将为大家整理一些微电子器件考研题库，希望对考生备战考试有所帮助。
一、选择题1. 下列关于半导体材料的说法中，正确的是：A. 硅是一种N型半导体材料；B. 硒是一种P型半导体材料；C. 锗是一种绝缘体材料；D. 硅是一种绝缘体材料。
2. 以下哪个是典型的P-N结构？A. 电阻器；B. 电容器；C. 二极管；D. 可变电阻。
3. 对于一块P型硅片，以下哪个掺杂物可以使其变成N型硅片？A. 锗；B. 磷；C. 碳；D. 铝。
4. 以下哪个是典型的N-P-N型晶体管？A. 电容器；B. 电阻器；C. 双极型晶体管；D. 场效应晶体管。
5. 当N型半导体与P型半导体通过P-N结连接时，以下哪个说法是正确的？A. 电子从N区域流向P区域；B. 电子从P区域流向N区域；C. 电子在P-N结处发生复合；D. 电子在P-N结处发生产生。
二、填空题1. 当P型硅片掺杂浓度为1×10^16 cm^-3，N型硅片掺杂浓度为5×10^16 cm^-3时，P-N结的势垒高度为________V。
2. 以下哪个公式可以用来计算PN结的势垒高度？________3. 当PN结的势垒高度为0.7V时，该PN结的导通方向为________。
4. 对于一块P型硅片，以下哪个掺杂物可以使其成为N型硅片？________5. 对于一块N型硅片，以下哪个掺杂物可以使其成为P型硅片？________三、简答题1. 请简要描述PN结的形成过程。
2. 请简要介绍一下晶体管的工作原理。
3. 请简要说明场效应晶体管与双极型晶体管的区别。
4. 请简要介绍一下集成电路的概念和分类。
5. 请简要解释一下半导体材料的导电机制。
四、综合题1. 请设计一个基于晶体管的电路，实现一个简单的放大器。
微电子器件期末试题知识分享
一、填空题1.PN 结中P 区和N 区的掺杂浓度分别为A N 和D N ,本征载流子浓度为i n ，则PN 结内建电势bi V 的表达式2ln iD A bi n N N q kT V =。
2.对于单边突变结N P +结，耗尽区主要分布在N 区，该区浓度越低，则耗尽区宽度值越大，内建电场的最大值越小；随着正向偏压的增加，耗尽区宽度值降低，耗尽区内的电场降低，扩散电流提高；为了提高N P +结二极管的雪崩击穿电压，应降低N 区的浓度，这将提高反向饱和电流S I 。
)()(I ])()ln(2[)2(||||12||)(21||1||)11(||||||||2212210max 2max 0max max 0max max max max max A n n D p p i p n n n p p S D A s i D A D A s bi s p n x x bi s A D s A s Ds d A s p Ds n N L D N L D qn n L qD p L qD N N n N N N kTN V qN E E N q E x x Edx V E N q E N N q qN E qN E x qN E x qN E x n p +=+=+===+=-==+=+===⎰-反向饱和电流崩击穿电压。
使势垒区拉宽来提高雪的掺杂浓度，过适当降低轻掺杂一侧对于单边突变结，可通解析：εεεεεεεεε3.在设计和制造晶体管时，为提高晶体管的电流放大系数，应当增加发射区和基区的掺杂浓度的比值BE N N ，降低基区宽度。
解析：)1)(1()1]()(211[2*BE B b E E B B B E B B R R N W D N W D L W 口口--=--==ττγβα 4.对于硅PN 结，当V<0.3V 时，电流密度J 满足关系式kT V J 2q ln ∝，此时以势垒区复合电流为主；当V>0.45V 时，电流密度J 满足关系式kTV J q ln ∝，此时以正向扩散电流为主；在室温下，反向电流以势垒区产生电流为主，该电流与i n 存在i n ∝关系。
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1、什么是可靠性
答：可靠性是指产品在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
2、固有可靠性
答：指产品的原材料性能及制成后在工作过程中所受应力，在设计阶段所赋予的，在制造过程中加以保证的可靠性。
3、使用可靠性
答：指产品在实际使用中表现出的可靠性。
4、失效
答：产品（器件）失去规定的功能称为失效。
5、可靠度，及其表达式
答：可靠度是指产品在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定功能的概率。
表达式：Ｒ（ｔ）＝Ｐ｛ξ＞ｔ｝。
6、失效概率
答：失效概率是指产品在规定的条件下载时间ｔ以前失效的概率。
7、失效概率密度
答：失效密度是指产品在ｔ时刻的单位时间内，发生失效的概率
8、瞬时失效率
答：失效率是指在时刻ｔ尚未失效的器件在单位时间内失效的概率。
9、平均寿命
答：器件寿命这一随机变量的平均值称为平均寿命。
10、可靠寿命
答：对一些电子产品，当其可靠度降到ｒ时的工作时间称为产品的可靠寿命。
11、菲特的定义
答：简单地说就是１００万个器件工作１０００ｈ后只出现一个失效。
12、解释浴盆曲线的各个周期的含义
答：第一区：早期失效阶段：此阶段失效率较高，失效随时间增加而下降，器件失效主要是由一种或几种具有普遍性的原因所造成，此阶段的延续时间和失效比例是不同的。
第二区：偶然失效阶段：失效率变化不大，是器件的良好阶段，失效常由多种而又不严重的偶然因素造成。
第三区：损耗失效阶段：失效率上升，大部分器件相继失效，失效是由带全局性的原因造成，损伤严重，寿命即将终止。
13、指数分布的可靠度，失效率，寿命方差，可靠寿命，中位寿命
答：指数分布可靠度：ｆ（ｔ）＝λｅ－λｔ（０≤ｔ＜∞，０＜λ＜∞）失效率：λ＝λｅ－λｔ／ｅ－λｔ寿命方差：Ｄ（ξ）＝１/λ２可靠寿命：ｔｒ（Ｒ）＝ln（1/R）１／λ中位寿命：tr （0.5）=0.693*1/λ
14、什么是系统
答：系统由单元（子系统、部件或元器件）组成。
15、串联系统、并联系统的定义各自的可靠度和失效率及特点
答：系统中任何一个单元出故障都会导致整个系统出故障，或者说只有当系统中所有单元都正常工作时系统才能正常工作的系统成为可靠性串联系统。
Rs（t）是组成该系统的各单元可靠度Ri（t）的连乘积，公式大家自己写一下！失效率公式见p-17，特点：第一、串联系统的可靠度要低于组成该系统的每个单元的可靠度，且随串联疏朗增大而迅速降低。
第二、串联系统的平均寿命，也比单元的平均寿命要降低。
第三、串联系统的失效率λs（t）比单元λi（t）增大。
16、什么冷储备系统
答：备用单元在储备期中是完好的叫冷储备系统。
17、漂移失效，软失效、致命失效
答：软失效主要指由于α射线进入到Si中而产生出大量载流子所引起的失效。
18、解释氧化层中的四种电荷，对可靠性的影响，解决方法
答：（1）、固定氧化层电荷，（2）、可动电荷，（3）、界面陷阱电荷，（4）氧化层陷阱电荷。
影响：（1）、增加PN结反向漏电，降低了结的击穿电压；（2）、引起MOS器件阈值电压漂移，跨导和截止频率下降。
解决方法：（1）、对Qm，可采取各种防Na+玷污的措施，保证容器工具和氧化炉管的清洁，热氧化的气氛中加入适量HCl或氯气；（2）、对贵材料选用（100）晶向，是Qf及Qit最小，（3）、氧化层横长后进行适当高温退火处理，以降低Qf及Qit，（4）、在低频低噪声工艺中，适当腐蚀发射区表明，降低基区表明掺杂浓度，以及采用减少应变或热感生缺陷的工艺，可降低Qit，从而降低低频（1/f）噪声。
19、解释热载流子效应对器件的影响，解决方法
答：影响：（1）、热载流子效应会引起电流增益下降，PN结击穿电压的蠕变，（2）、随着沟道电流增加，热载流子增加，注入氧化层中使Qit及Qor增加，这使MOS器件的平带电压UFB、阈值电压UT漂移，跨导gm减小，变化达到一定数值即引起失效。
解决方法：（1）、轻掺杂源漏结构，（2）、采用P-I-N漏MOSFET结构，（3）、工作时限制UDS 及UBS的大小
20、解释电荷泵技术
答：见教材p-30与p-31
21、栅氧击穿的机理，解决方法
答：第一阶段是建立阶段，在电应力作用下，氧化层内部及SiO2-Si 界面处发生缺陷的积累，积累的缺陷达到某一程度后，使局部区域的电场达到某一临界值，转入第二阶段，在热、电正反馈作用下，迅速使氧化层击穿。
解决方法：注意控制材料硅中的C、O2等微量杂质的含量，在加工工艺中采取各种有效的洁净措施，防止Na+、灰尘微粒等玷污。
热氧化时次啊用二步或三步HCL氧化法：先用高温低俗生长一层约2nmSiO2，使Si-SiO2界面平整，然后再正常生长SiO2层。
可以用CVD生长SiO2或掺氮氧化以改进栅氧质量。
22、电迁移现象的原因和影响因素，解决方法
答：原因：外因是电流密度，内因是薄膜导体内结构的非均匀性。
影响因素：（1）、布线几何形状的影响，（2）、热效应，（3）、晶粒大小，（4）、介质膜，（5）、合金效应，（6）、脉冲电流。
解决方法：（1）、合理进行电路版图设计及热设计，尽可能增加条宽，降低电流密度，（2）、严格控制工艺，加强镜检，减少膜损伤，增大铝晶粒尺寸，（3）用硅-铝合金或难熔金属硅化物代替纯铝，（4）、采用以合金为基德多层金属化层，（5）、覆盖介质膜。
23、二次击穿的原因
答：二次击穿与电压、电流脉冲作用时间和基区电阻率有关。
24、闩锁效应的原因，画出寄生晶体管和等效电路，解决方法
答：原因：集成度的提高，尺寸缩小，掺杂浓度提高，寄生管的hFE 变大。
图形见教材p-50，图3.18。
解决方法：1、选材及设计改进（1）、采用SOS/CMOS工艺，（2）、采用保护环，（3）、采用N/N+外延并在阱区设置埋层；2、改进版图设计；3、遵守使用规程，确保使用可靠性。
25、扫描电镜的工作原理
答：从电子枪发出电子束，经聚光镜和物镜的作用，使束斑缩小并形成聚焦良好的电子束，在扫描线圈的磁场作用下，入射到试样表面并在表面按一定的时间-空间顺序作光栅式二维逐点扫描，入射电子与表面相互作用产生的二次电子信号，由放在试样旁边的检测器接收，所带信息送入视频放大器放大，然后加到显像管的栅极上，以控制显像管的亮度。
26、作图解释：1、画出范德堡方块电阻测试图形的基本结构图，并解释其构图原理
答：图形见教材p-118，图6.5及图6.6。
构图原理：正十字的中心部分是测试其方块电阻的有效区域，由中心伸出的四条边称为引出臂，若十字图形部分是在集电区上形成基区扩散区，由该图形测得的十字图形中央有效区位置的外基区方块电阻。
2、画出光刻套刻误差测试结构测试图形，并解释其原理
答：光刻套图误差测试结构原理图形见教材p-125，图6.18。
原理：（教材p-125从“图6.18中最大”开始，到倒数第二段结束。
）
实例可靠性分析：1、请写出耐湿实验的实验测试目的，以及两种实
验条件和过程
答：目的：以施加加速应力的方法评定微电路在潮湿和炎热条件下抗衰变的能力，针对典型的热带气候环境设计的。
试验条件及过程：交变潮湿试验与恒定潮湿试验。
交变潮湿试验要求被试样品在相对潮湿位90%~100%的范围内，用一定的时间使温度从25℃上升到65℃，并保持3h以上；然后再在相对湿度为80%~100%的范围内，用一定的时间使温度从65℃下降到25℃；再进行一次这样的循环后再在任意湿度的情况下降温度到-10℃，并保持3h以上；再恢复到温度25摄氏度，相对湿度等于或大于80%的状态。
2、根据自己的理解写出老炼实验和筛选试验相同和区别
答：相同点：产品都要100%地进行；
不同点：老炼试验的目的是使产品的微结构进入稳定状态，以便使产品在工作状态下具有设计者赋予的稳定功能；老炼试验一般施加长时间的温度应力或电应力，或者二者兼而有之；老炼试验也会剔除部分不能进入期望状态的产品。
筛选试验的目的是剔除不合格产品和早期失效产品，使其处于浴盆曲线的早期失效区与偶然失效区的交界。
作图解释1、做出Rcv测试图结构并解释测试原理
答：结构图见：p-119，图6.7（b）。
原理：测试方块电阻所用的“+”字形状图形是通过隔离掺杂在外延层上形成的，为了保证良好的欧姆接触，在“+”字图形四臂端头四个引线均有一个与发射区掺杂同时进行的N+掺杂区，在“+”中央为一个基区掺杂图形。
2、做出埋层方块电阻测试结构图并解释测试原理
答：结构图见教材p-120，图6.8。
原理：由于外延层方块电阻一般为每方几千欧姆，而埋层方块嗲组一般为每方几十欧姆，所以虽然从该图形上测出的应该是外延层和埋层方块电阻的并联，实际上也就是近似等于埋层的方块电阻。