《半导体物理学》习题库

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它们之间的异同

7。ICBO、IEBO和ICEO的逆流是如何定义的？写出ic

eo

和icbo的关系并讨论。

8。如何定义反向击穿电压bucbo、buceo、buebo？写下布奇奥和布奇博之间的关系，并进行讨论。9.高频时晶体管电流放大系数降低的原因是什么？

10。描述晶体管的主要频率参数是什么？它们各自的含义是什么？

11.影响特征频率的因素有哪些？如何描述频率ft？

12。绘制晶体管共基极高频等效电路图和共发射极高频等效电路图13.大电流下晶体管β 0和傅立叶变换减小的主要原因是什么？

14。简述了大注入效应、基极扩展效应和发射极电流边缘效应的机理

15。晶体管最大耗散功率是多少？这与什么因素有关？如何降低晶体管热阻？

16。画出晶体管的开关波形，表示延迟时间τ

d

、上升时间tr、

存储时间ts和下降时间tf，并解释其物理意义

17。解释晶体管的饱和状态、关断状态、临界饱和和深度饱和的物理意义

18。以NPN硅平面为例，当发射极结正向偏置而集电极结反向偏置时，从发射极进入的电子流分别用晶体管的发射极区、发射极结势垒区、基极区、集电极结势垒区和集电极区的传输过程中哪种运动形式(扩散或漂移)占主导地位来解释

6

19。尝试比较fα、fβ和ft的相对大小

20。画出晶体管饱和状态下的载流子分布，并简要描述过剩储存电荷的消失过程

21。画出普通晶体门的基本结构图，简述其基本工作原理22.有一种低频低功率合金晶体管，它使用N型锗作为衬底，电阻率为1.5？通过燃烧铟合金制备发射极区和集电极区。两个区域的掺杂浓度约为3×1018/cm3，ro (Wb=50？m，Lne=5？m)

23。一个对称的P+NP+锗合金管，其底部宽度为5？基区杂质浓度为5×1015cm-3，基区腔寿命为10？秒(AE=AC=10-3cm2)计算UEB = 0.26伏和UCB =-50伏时的基极电流IB？得到了上述条件下的α0和β0(r0≈1)。24.已知γ0=0.99，BUCBO = 150V伏，Wb=18.7？m，基极区中的电子寿命ηb = 1us(如果忽略发射极结的空间电荷区复合和基极区表面复合)，找到α0、β0、β0*和BUCEO(设置Dn=35cm2/s)。25。NPN双扩散外延平面晶体管是已知的，集电极区电阻率ρc = 1.2ω·cm，集电极区厚度Wc=10？m，硼扩散表面浓度NBS=5×1018cm-3，结深Xjc=1.4？m分别计算集电极偏置电压为25V

和2V时基极扩展效应的临界电流密度

26。已知的P+NP晶体管的发射极区杂质浓度为5×1018cm-3，基极区杂质浓度为2×1016cm-3，集电极区杂质浓度为1×1015cm-3，基极宽度Wb=1.0？当发射极结上的正向偏置电压为0.5V，集电极结上的反向偏置电压为5V时，计算如下:(1)中性基极区的宽度？(2)发射结少数载流子浓度？27.对于练习26中的晶体管，发射极区、基极区和集电极区

7

d中少数载流子的扩散系数分别为52cm2/s、40cm2/s和115cm2/s，相应的少数载流子寿命分别为10-8s、10-7s和10-6s。计算晶体管的电流分量？

28。使用在练习26和练习27中获得的结果，获得晶体管的端子电流IE、

IC和1B获得了晶体管的发射极效率、基极传输系数、共基极电流增益

和共发射极电流增益，并讨论了如何提高发射极效率和基极传输系数。29.判断以下两个晶体管最大电压的机制是通过:

晶体管1:BuCBO = 105V；BUCEO = 96VBUEBO = 9VBUCES = 105V伏(BUCES为基极-发射极短路时的集电极-发射极击穿电压)

晶体管2: BUCBO = 75伏；BUCEO = 59VBUEBO=6V

30。已知NPN晶体管共发射极电流增益低频值β0=100，电流增益

|β|=60，在20兆赫兹下测量当工作频率升至400兆赫时，β下降多少？计算管道的成本？贝塔和？T

31。分别绘制了小注入和大注入下NPN晶体管的基区少子分布，并简要描述了两者的区别。

32。硅氮磷平面晶体管的外延厚度为10μm，掺杂浓度为1015厘米-3。当|UCB|=20V时，计算了有效基极扩展效应的临界电流密度33.当晶体管处于饱和状态时，关系式IE=IC+IB是真的吗？画出少数载流子的分布和电流传输图，并加以说明。

34。对于具有相同几何形状、杂质分布和少数载流子寿命的硅和锗PNP和NPN晶体管，哪个晶体管具有最快的开关速度？为什么？35。硅氮磷平面管的基本杂质是高斯分布。发射极区表面的受主浓度为1019 cm-3，发射极结构深度为0.75μ m，集电极结深度为1.5μ m，集电极区的杂质浓度为1015 cm-3。尝试找到最大集电极电流浓度？36。硅晶体管的集电极区的总厚度为100微米，面积为10-4平方厘米。当集电极电压为10V，电流为100毫安时，结温和外壳温度之间的差值是多少度(忽略其他介质的热阻)？

37。硅氮磷晶体管的平均基极杂质浓度为5×1017cm-3，基极宽度为2，发射极带宽度为12微米，β=50。如果基极横向电压降为kT/q，计算发射极最大电流密度

38。练习37中的晶体管？t为800兆赫，工作频率为500兆赫。如果通过发射极的电流浓度是3000安/平方厘米，发射极的有效宽度是多少？

第4章提问和练习

1。当UG =0时，尝试在p衬底上绘制二氧化硅栅极金属氧化物半导体的能带图2.尝试画出理想的P型衬底MOS二极管的能带图和电荷分布图，对应不同偏置电压下拦截器的积累、耗尽和强反转3.试画二氧化硅-硅体系的电荷分布图

4有什么区别。n沟道和p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管？总结其基本工作原理5.用于制造N沟道增强型MOS管的衬底材料的电阻率和用于制造N沟道耗尽型MOS管的衬底的电阻率中的哪一个应该更高，为什么？

6。什么因素影响金属氧化物半导体场效应晶体管的阈值电压？哪个最重要？

7。MOS场效应晶体管的输出特性曲线可以分为哪些区域？每个区域的工作状态如何？

8。

9

P沟道金属氧化物半导体器件的漏电流表达式由推导N沟道金属氧化物半导体器件漏电流表达式的方法导出。

9。为什么金属氧化物半导体场效应晶体管的饱和电流没有完全饱和？10.金属氧化物半导体场效应晶体管跨导的物理意义是什么？11.如何改善金属氧化物半导体场效应晶体管的频率特性？