半导体器件-第6章习题

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由Vo=0.35=Eo×d=Eo×10×10-9得 Eo=3.5×105V/cm 由 得，Es=Eoεox/εs
所以，Es=3.5×105×3.9/11.9=1.147×105V/cm
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10. 假设氧化层中的氧化层陷阱电荷Qot为薄电荷层，且其在 y=5nm处的面密度为5×1011cm-2，氧化层的厚度为10nm。试计 算因Qot所导致的平带电压变化。
在本征时，有
ψ s ψ B 所以
所以，由 Es
qN AW
s
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由两种不同介质中静电场的边界条件，电位移矢量连续：
D s Do


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8. 一理想Si-SiO2 MOS二极管的d=10nm，NA=5×1016cm-3, 试找 出使界面强反型所需的外加偏压以及在界面处的电场强度。
解： 发生强反型时 所以, 外加偏压VG=VT 当NA=5×1016cm-3时，
解： 由已知条件可得：
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所以
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18. 一n沟道的n+多晶硅-SiO2-Si MOSFET，其NA=1017cm-3， Qf/q=5×1010cm-2，d=10nm，试计算其阈值电压. 解：
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20. 一p沟道的n+多晶硅-SiO2-Si MOSFET，其ND=1017cm-3， Qf/q=5×1010cm-2，d=10nm，试计算其阈值电压.
1 d 解：由已知条件 Qot 0 y ot ( y )dy d
而， ot ( y 5nm) q 5 1011 cm 2 所以， Qot
1 19 7 11 1.6 10 5 10 5 10 10 107
4 108 C / cm 2
2 s qN A (2Ψ B ) 解： VT VFB 2Ψ B C0
=0.02V
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24. 一MOSFET的阈值电压VT=0.5V，亚阈值摆幅为100mV/ decade，且在VT时漏极电流为0.1μA. 试问于VG=0时的亚阈值漏 电流为多少？
解：亚阈值摆幅 S [(lg I D ) / VG ]1
第6章 习题
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5. 一NA=5×1016cm-3的金属-SiO2-Si电容器，请计算表面耗尽区 的最大宽度？
解：室温下，由衬底掺杂浓度→耗尽区宽度
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7. 一理想Si-SiO2 MOS二极管的d=5nm，NA=1017cm-3, 试找出使 硅表面变为本征硅所需的外加偏压以及在界面处的电场强度。
解：
所以，
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13. 假设VD<<(VG-VT)，试推导式：
其中 解：由于VD<<(VG-VT)， 所以式
VT
2 s qN A (2Ψ B ) 2Ψ B C0
中的第一项变为： 对于上式的第二项括号内采用泰勒展开，得：
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因此，式
变为
这里，
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
15. 若一长沟道MOSFET的L=1μm，Z=10μm，NA=5×1016cm-3， μn=800cm2/(V.s)，Co=3.45×10-7F/cm2，VT=0.7V，试找出于 VG=5V时的VDsat与IDsat.
[
(lg I D ) V
G VT G VT
(lg I D ) V VG V
G 0
G 0
VG V
]1
已知VT=0.5V时，S=0.1V/decade 当VG=VT时，ID=0.1×10-6A；当VG=0时，ID=?
所以，
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