湖南大学微电子电路期末计算题

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2020—2021学年第一学期微电子材料与器件专业《电工与电子技术》期末考试题试卷(试卷C)

2020—2021学年第一学期微电子材料与器件专业《电工与电子技术》期末考试题试卷(试卷C)

2020—2021学年第一学期 微电子材料与器件专业《电工与电子技术》期末考试题试卷 (试卷C ) 题 号 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、填空题(每小题1分,合计40分)。

1.稳压管是一种特殊物质制造的 面 接触型 硅 二极管,工作在特性曲线的反向击穿 区。

2. 理想运放同相输入端和反相输入端的“虚短”指的是 同相输入端与反相输入端两点电位相等,在没有短接的情况下出现相当于短接时的现象。

3. 放大电路应遵循的基本原则是: 发射 结正偏; 集电结反偏。

4. 将放大器 输出信号 的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部分信号叫做 反馈 信号。

使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反馈,称为 负 反馈;使放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈,称为 正 反馈。

放大电路中常用的负反馈类型有 并联电压 负反馈、 串联电压 负反馈、 并联电流 负反馈和 串联电流 负反馈。

5. 射极输出器具有 电压放大倍数 恒小于1、接近于1, 输入信号 和 输出信号 同相,并具有输入电阻 高和 输出电阻 低的特点。

…○…………○………装…………○…………订…………○…………线…………○…………院系:专业班级:学号:姓名:座位号:6.一个NPN三极管发射结和集电结都处于正偏,则此三极管处于饱和状态;其发射结和集电结都处于反偏时,此三极管处于截止状态;当发射结正偏、集电结反偏时,三极管为放大状态。

7.理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点:一是差模输入电压相同,称为“虚短”;二是输入电流为零,称为“虚断”。

8. 硅晶体管和锗晶体管工作于放大状态时,其发射结电压U BE分别为0.7 V和0.3 V。

9. MOS管在不使用时应避免栅极悬空,务必将各电极短接。

10. 放大器输出波形的正半周削顶了,则放大器产生的失真是截止失真,为消除这种失真,应将静态工作点上移。

11. 集成运放有两个输入端,称为同相输入端和反相输入端,相应有同相输入、反相输入和双端输入三种输入方式。

湖南大学微电子电路期末考试题绝缘栅型

湖南大学微电子电路期末考试题绝缘栅型
(当uGS>uGS(th),且为固定值时,uDS的不同变化对沟道的影响)
uDS=uDG+uGS =-uGD+uGS uGD=uGS-uDS
uDS为0或较小时 uDS 基本均匀降落在沟道中,沟道呈 斜线(线性)分布。 uDS iD
uGD=uGS-uDS
此时uDS
uGD↓ 漏端沟道变窄 漏源电压uDS对沟道的影响
2.5.2 绝缘栅型场效应管
N沟道 MOSFET (IGFET) 绝缘栅型 增强型(Enhancement) P沟道 N沟道 P沟道
耗尽型(Depletion)
2.5.2 绝缘栅型场效应管
一、 N沟导增强型MOSFET(EMOS) 二、 N沟导耗尽型MOSFET(DMOS) 三、 各种FET的特性及使用注意事项
uGS >uGS(th), uDS >0
有漏源电压,可形成漏极电流iD 。导电沟道中的电子,与P型半导 体的多子空穴极性相反,故称为反 型层。
随着uGS的继续增加,iD将不断增加。在uGS=0V时iD=0, 只有当uGS>uGS(th)后才会出现漏极电流,这种MOS管称为 增强型MOS管。
2)漏源电压uDS对漏极电流iD的控制作用
N沟道增强型MOSFET结构示意图
一、N沟道增强型MOSFET
1、结构 N沟道增强型MOSFET基本上是一种 左右对称的拓扑结构,它是在P型半 导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层, 然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N 型区,从N型区引出电极,一个是漏 极D,一个是源极S。在源极和漏极 之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅 极G。P型半导体称为衬底,用符号B 表示。 控制原理:电容、感应电荷、漏极 电流。
2、工作原理
1).栅源电压UGS的控制作用

湖南大学2021级电气工程专业《电路原理》期末试卷D(含答案解析)

湖南大学2021级电气工程专业《电路原理》期末试卷D(含答案解析)

湖南大学2021级电气工程专业《电路原理》期末试卷D 卷考试时长 120分钟年级:2021级 学号: 姓名:一.单项选择题(每小题2分,共计30分,在答题纸上写清小题号及正确答案序号) 1、电流与电压为关联参考方向是指(1)。

(1)A . 电流参考方向与电压降参考方向一致 B . 电流参考方向与电压升参考方向一致C . 电流实际方向与电压升实际方向一致D .电流实际方向与电压降实际方向一致 2、 应用叠加定理时,理想电压源不作用时视为 (2),理想电流源不作用时视为 (3)。

(2) A . 短路 B . 开路 C . 电阻 D . 理想电压源 (3) A . 短路 B . 开路 C . 电阻 D . 理想电流源 3、直流电路中,(4)。

(4)A 感抗为0,容抗为无穷大 B 感抗为无穷大,容抗为0C 感抗和容抗均为0D 感抗和容抗均为无穷大4、在正弦交流电路中提高感性负载功率因数的方法是(5)。

(5)A 负载串联电感 B 负载串联电容 C 负载并联电感 D 负载并联电容 5、正弦电压 u (t ) =2U cos (ωt + θu )对应的相量表示为 (6) 。

(6)u U U A θ∠=. u U U B θ∠=•. u U U C θ∠=2. u U U D θ∠=•2. 6、任意一个相量乘以j 相当于该相量(7)。

(7)A 逆时针旋转90o B 顺时针旋转90o C 逆时针旋转60o D 逆时针旋转60o 7、三相对称电源星型联结,相、线电压的关系为(8)。

(8)A .线电压是相电压的3倍,且线电压滞后对应相电压30°B .相电压是线电压的31倍,且相电压滞后对应线电压30°C .线电压是相电压的2倍,且线电压滞后对应相电压30°D .相电压是线电压的21倍,且相电压滞后对应线电压30°8、电路如图1所示,电压源(9)(9)A. 吸收120W 功率 B. 吸收0功率 C.产生120W 功率 D. 无法计算9、电路如图2所示,R ab = (10)。

湖南大学期末考试题第二次上机

湖南大学期末考试题第二次上机

2.02.11. 电压2. 第0 复习绘绘制如图1 绘制出首先建立压源的元件默认电压二次上制电路图图2-0所示电路图立一个项目件编号为压源的DC 图2-上机 二图示的电路图图目test2, 然V1,二极元件属性1测量二极二极管图2-0 电路然后绘制出极管元件编性为0,不极管V-I特性管V-I 特路图出如图2-1编号为D 不要改动。

性曲线的电特性曲1所示的电1N4002。

电路图曲线电路图。

其其中2.21. 开N2. 每隔3.2.31. 2. Pro2 设置参新建Sim New Simu 在此设置隔0.01记设置完毕3 存档并单击保存单击按obe窗口。

数mulation (P ulation 对置了主扫描记录一点。

毕后,单击执行仿真存按钮进行按钮启动。

Pspice->N 对话框,对描变量为电 击确定按钮图2-2真行存档。

Pspice程New Simu 对它的设置电压源V1钮退出对话2 DC Sweep程序执行仿ulation pro 置如图2-21,由-120话框。

p 设置仿真,这ofile )命名2所示。

0V 开始扫时候屏幕名simu1,扫描到10V幕会自动打打V ,打开2.41. Exp 按钮键。

2. SetRan 开如4 观察仿选择Tra pression 栏钮退出对话。

这样就打现在调整ttings 功能nge 栏下如图2-6所真结果ace\Add T 栏内输入话框。

也打开如图整横坐标和能菜单选项的User D 所示的Pr Trace 功能I(D1),如可以直接2-4所示图2-3 A 和纵坐标轴项,如图2Defined 值robe窗口,能菜单选如图2-3所接在Nodes 示的Probe Add Traces轴坐标以观2-5所示设值设置为0,就可以选项或者是所示。

然后s names 下窗口。

对话框观测门槛电设置。

并将0-5A 。

然后看出门槛是按钮后用鼠标左下的I(D1电压值。

选将Y Axis 后单击OK 槛电压为0钮。

大学电子电工考试计算题复习题

大学电子电工考试计算题复习题

大学电子电工考试计算题复习题1.△试用戴维南定理求图所示电路中,9Ω上的电流I。

解: (1)用戴维南定理可求得UOC=6/(1+1)-9-4/(1+1)=-8(V);(2)RO=0.5+0.5=1(Ω);(3)I=-8/(9+1)=-0.8(A);2.△试用戴维南定理求如图所示电路中的电流I。

解:用戴维南定理可求得:(1)求开路电压UOC=2(V);(2)求等效电阻RO=1(Ω);(3)求电流I=2/(1+1)=1(A)3.△求图示电路中的I、U值。

解: 由KVL, 12 = 4 ×(I - 3 ) + 1 ×I解出:I = 4.8 (A )U = - 4 ×( 4.8 - 3 ) = - 7.2(V )4.△求如图所示电路中4Ω电阻的电流I。

解:由于没有要求采用的方法,因此,此题有多种解法。

但结果正确即可。

用电源等效变换求:把电压源转换成电流源;合并电流源;则39422=?+=I (A )或由图直接列写求解:I= 2/(2+4)×(15/3 + 3 - 12/6)=3A5.计算图示电路中的电流I。

(用戴维南定理求解)解:用戴维南定理求解(1)将1.2Ω电阻断开,求开路电压UOC ,21064620644=?+-?+=OC U V (2)等效电阻为RO = 4∥6+4∥6=4.8Ω(3)用等效电路求电流I=UOC /(RO +R)=2/(4.8+1.2)=1/3A6.用戴维宁定理计算图示电路中支路电流I 。

解:用戴维南定理求解(1)将1.2Ω电阻断开,求开路电压UOC ,12664424646=?+-?+=OC U V (2)等效电阻为RO = 4∥6+4∥6=4.8Ω(3)用等效电路求电流I=UOC /(RO +R)=12/(4.8+1.2)=2A7.△求如图所示电路中A 、B 之间的电压U 和通过1Ω电阻的电流I 。

解: 由KVL 得:U=10-7-2=1VI=(1+2)/1=3A8.求图示电路中电流I 。

【强烈推荐】电子线路期末试卷及答案

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(1)在半导体内部,只有电子是载流子。

(2)在N型半导体中,多数载流子是空穴,少数载流子是自由电子。

(3)一般来说,硅晶体二极管的死区电压(门槛电压)小子锗晶体二极管的死区电压。

(4)在外电场作用下,半导体中同时出现电子电流和空穴电流。

(5)晶体三极管出现饱和失真是由于静态电流I CQ选得偏低。

(6)用万用表测某晶体二极管的正向电阻时,插在万用表标有“十”号插孔中的测试棒(通常是红色棒)所连接的二极管的管脚是二极管的正极,另一电极是负极。

(7)三极管放大电路工作时,电路中同时存在直流分量和交流分量;直流分量表示静态工作点,交流分量表示信号的变化情况。

(8)在单管放大电路中,若V G不变,只要改变集电极电阻Rc的值就可改变集电极电流Ic的值。

(9)两个放大器单独使用时,电压放大倍数分别为A v1、A v2,这两个放大器连成两级放大器后,总的放大倍数为A v,A v= A v1+A v2。

(10)晶体二极管在反向电压小于反向击穿电压时,反向电流极小;当反向电压大于反向击穿电压后,反向电流会迅速增大。

(1)当晶体二极管的PN结导通后,则参加导电的是( )。

A.少数载流子 B.多数载流子 C.既有少数载流子又有多数载流子(2)在共发射极单管低频电压放大电路中,输出电压应视为( )。

A.v o=i c R c B.v o=-R c i c C.v o=-I c R c(3)用万用表欧姆挡测量小功率晶体二极管性能好坏时,应把欧姆挡拔到( )。

A.R×100Ω或R×1000Ω挡 B.R×1Ω C.R×10KΩ挡(4)当晶体二极管工作在伏安特性曲线的正向特性区,而且所受正向电压大于其门槛电压时,则晶体二极管相当于()。

A.大电阻 B.断开的开关 C.接通的开关(5)晶体三极管工作在饱和状态时,它的I C将( )。

A.随I B增加而增加 B.随I B增加而减小 C.与I B无关,只决定于R C和V G(6)共发射极放大器的输出电压和输入电压在相位上的关系是( )。

电路期末考试试卷A和参考答案

电路期末考试试卷A和参考答案

电路课程期末考试1(试卷)1、电路如图所示。

请按图中所示结点编号写出结点电压方程。

(8分)10Ω2u 2+题一图4A4A10Ω5Ω20Ωu 2+-4A10Ω①②-0二、电路如图所示。

已知u s1=100V ,u s2=200V ,求i 1,i 2及两个电压源发出的功率P 1和P 2。

(8分)Ωu s 1+20Ωi 110Ω10i 1u s 2++20Ωi 2题二图---三、电路如图所示。

(1) 求从a 、b 端看进去的戴维宁等效电路;(2) 求R L 为何值时,R L 能获得最大功率,并求此最大功率P max 。

(10分)10Ω20V +-题三图4A5Ωu +0.2u10Ω10ΩabR L-四、电路如图所示。

请应用叠加定理求电压u 3。

(8分)40题四图5A4Ω4Ω+-10i 1i 1u 3+10V+2Ω--Ω五、含理想运放的电路如图所示。

求u 0和u x 。

(8分)+u o_+∞++∞+u x 6V+_+_ΩΩ1K ΩΩΩΩ题五图__1231K 1K 1K 1K 1Kk Ωk Ωk Ωk Ωk Ωk Ω题五图六、一阶动态电路如图所示。

电路原来处于稳定状态,t=0时,开关S 从1合向2,求t>0时的u c (t )和i c (t )。

(10分)u c0.2F题六图2A10Ω5ΩS(t =0)2.5Ω10V++i c--12七、正弦稳态电路如图所示。

已知M =0.4H ,L 1=L 2=0.6H ,L 3=1.4H ,C 1=10-4F ,C 2=0.5×10-4F ,电源角频率ω=100rad/s ,(1) 求1I ,2I ;(2) 求两个电压源发出的复功率1S 、2S 。

(10分)12j C ω11j C ω八、正弦稳态电路如图所示。

已知u s1=2100cos100t V , i s1=22cos100t A,求,i 1、u 。

(10分)100Ω1H-+100Ω100Ω10-4F 10-4F-+1H u 题八图i 1i s2u s1九、对称三相电路如图所示。

微电子学考试题库及答案

微电子学考试题库及答案

微电子学考试题库及答案1、PN结电容可分为过渡区电容和扩散电容两种,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VT产生影响,具体地,对于短沟道器件对VT 的影响为下降,对于窄沟道器件对VT的影响为上升。

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。

8、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。

答案:见最后附件9、PN结电击穿的产生机构两种;(答案:雪崩击穿、隧道击穿或齐纳击穿。

)10、双极型晶体管中重掺杂发射区目的;(答案:发射区重掺杂会导致禁带变窄及俄歇复合,这将影响电流传输,目的为提高发射效率,以获取高的电流增益。

)11、晶体管特征频率定义;(答案:随着工作频率f的上升,晶体管共射极电流放大系数下降为时所对应的频率,称作特征频率。

)12、P沟道耗尽型MOSFET阈值电压符号;(答案:)13、MOS管饱和区漏极电流不饱和原因;(答案:沟道长度调制效应和漏沟静电反馈效应。

)15、MOSFET短沟道效应种类;(答案:短窄沟道效应、迁移率调制效应、漏场感应势垒下降效应。

)16、扩散电容与过渡区电容区别。

(答案: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、截止频率fT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。

电路期末试题(含答案)

电路期末试题(含答案)

3分,共30分)1. 电路如由图,若已知I1=-2A,则I2为____D___。

A. -1AB. 4AC. 2AD. -2A2.电路如由图,电流I是____B____。

A. 3AB. 0AC. 5AD. 1A3.如右图所示电路中I2应为____C____。

A. 2AB. 5AC. 4AD. 3A4.在右图电路中,已知U S =2V ,I S =2A 。

A 、B 两点间的电压U AB 为___A____。

A. 1VB. -1VC. -2VD. 4V 5. 如图所示电路中等效电阻Rab 应为_____B___。

A. 20ΩB. 10ΩC. 15ΩD. 5Ω6. 图示电路,在换路前处于稳定状态,在t=0瞬间将开关S 闭合,则Uc(0+)为____B____。

A. 2VB. -2VC. 0VD. -1V7. 如图所示电路的时间常数为____D____。

A. 5/4 SB. 4/5 SC. 3 SD. 1/3 S8. 日光灯电路中并联电容器后,提高了负载的功率因数,这时,日光灯消耗的有功功率将______C_____。

A. 减小B. 增大C. 不变D.可能增大,也可能减小9. 已知正弦交流电压U=200V ,初相位φu=-30°,正弦电流I=10A ,电流超前电压60°相位角,则电压电流瞬时值u 和i 可表示为____C_____。

A. u=200sin(wt-30°)V , i=10sin(wt-90°)A ;B. u=200sin(wt-30°)V , i=10sin(wt+30°)A ;C. u=283sin(wt-30°)V , i=14sin(wt+30°)A ;D. u=283sin(wt-30°)V , i=14sin(wt-90°)A ;10. 当某一线圈加以有效值为100V 的正弦电压时,电流有效值为2A ,有功功率为 120W 。

微电子器件期末复习题含答案

微电子器件期末复习题含答案
享,请自行查阅。本答案为个人整理,如有不妥之处望批评指正。计算题部分,实
在无能为力,后期会继续上传计算题集锦,敬请期待。
另,由于本人微电子班,无光源班群,请有心人士转载至光源班群,共同通过
期末考试!
微电子器件(第三版)陈星弼
电子科技大学中山学院/——1
陈卉/题目 王嘉达/答案
答案为个人整理,如有错误请 仔细甄别 ! 厚德 博学 求是 创新
29、晶体管的共发射极直流短路电流放大系数
是指(发射)结正偏、(集电)结零
偏时的(集电极)电流与(基极)电流之比。
30、在设计与制造晶体管时,为提高晶体管的电流放大系数,应当(减小)基区宽度,
(降低)基区掺杂浓度。
31、某长方形薄层材料的方块电阻为 100Ω,长度和宽度分别为 300μm 和 60μm ,则
振荡频率 f M 。
59、晶体管的高频优值 M 是(功率增益)与(带宽)的乘积。
60、晶体管的高频小信号等效电路与直流小信号等效电路相比,增加了三个元件,它
们是(集电结势垒电容)
、(发射结势垒电容)和(发射结扩散电容)

61、对于频率不是特别高的一般高频管, ec 中以( Ib )为主,这时提高特征频率 f T 的
主要措施是(减小基区宽度)

微电子器件(第三版)陈星弼
电子科技大学中山学院/——6
陈卉/题目 王嘉达/答案
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62、为了提高晶体管的最高振荡频率 f M ,应当使特征频率 f T(增大)
,基极电阻 rbb(降
低)
,集电结势垒电容 CTC (降低)
场的方向是从(N)区指向(P)区。[发生漂移运动,空穴向 P 区,电子向 N 区]

电路原理期末试题及答案

电路原理期末试题及答案

电路原理期末试题及答案第一部分:选择题(共20题,每题2分)1. 下列哪个元件的主要作用是存储电荷?(A) 电容器(B) 电感器(C) 电阻器(D) 液晶显示屏答案:(A) 电容器2. 在直流电路中,电流的方向是由高电压电极流向低电压电极。

(A) 正确(B) 错误答案:(B) 错误3. 以下哪个是欧姆定律的数学表达式?(A) V = IR(B) R = VI(C) I = VR(D) V = RI答案:(A) V = IR4. 如果两个电阻器连接在并联电路中,它们的总电阻为:(A) 等于其中一个电阻器的电阻(B) 大于其中一个电阻器的电阻(C) 小于其中一个电阻器的电阻(D) 等于两个电阻器电阻之和的倒数答案:(D) 等于两个电阻器电阻之和的倒数5. 以下哪个元件可用于将交流电转换为直流电?(A) 变压器(B) 二极管(C) 电容器(D) 电感器答案:(B) 二极管......第二部分:填空题(共10题,每题2分)1. 欧姆定律指出电流与电压之间的关系为__________。

答案:线性关系2. 并联电路中,电流的总和等于__________。

答案:各支路电流之和3. 交流电的频率用单位__________表示。

答案:赫兹(Hz)4. 电容器的单位为__________。

答案:法拉(F)5. 电阻器的电阻值用单位__________表示。

答案:欧姆(Ω)......第三部分:简答题(共5题,每题10分)1. 解释什么是直流电和交流电,并举例说明它们的应用领域。

答案:直流电是电荷在电路中沿着一个方向流动的电流,例如电池所提供的电流就是直流电。

直流电广泛应用于电子设备中,如手机、电脑等。

交流电是电荷周期性地改变方向的电流,例如家庭用电和电网供电都是交流电。

交流电在家庭、工业和交通领域中都有广泛应用。

2. 解释并举例说明串联电路和并联电路的特点。

答案:串联电路是指电路中元件按照一条路径连接的电路,电流在元件中依次流过。

电路原理期末考试试卷和参考答案

电路原理期末考试试卷和参考答案

100rad/s
Z ( j0 ) 50
2.
0 t 1s , r(t) 0
t 1
1s t 2s , r(t) 0
2d 2(t 1)
t 1
2s t 3s , r(t) 2d 2(t 1) 2(t 2) 2 t2
2
3s t 4s , r(t) 2d 4 2(t 2) 2t 8 t2

1 3
duC dt
所以
2 3
duC dt
1.5 0.5 d2uC dt 2
uC
10
标准形式为
d2uC dt 2

8 9
duC dt

4 3 uC

40 3
(2) 特征方程为
p2 8 p 4 0 93
特 征 根 为 p1,2 0.444 j1.07 。 所 以 响 应 为 振 荡 衰 减 。 又 uC (0 ) uC (0 ) 6V ,
R2 = 2,L1 = 1mH,L2 = 2mH,M = 1mH,C = 500F。 R1
M
电容两端电压的有效值 UC = 12V,
电容中电流的有效值 IC = 2.5A。
+ uS(t)
L1
+ L2
C
uC(t)
R2
(1) 求电源电压的有效值;

iC (t)
(2) 求电源发出的平均功率。
八、(8 分)电路如图所示。已知 iS ε(t)A ,电容电压及电阻电压的单位阶跃响应分别为
-
六、(10 分)电路如题图所示,t = 0 时打开开关 S。
(1) 以电容电压 uC 为变量列写微分方程;

湖南大学微电子电路期末计算题

湖南大学微电子电路期末计算题

1 1 f (E) E EF 3KT 1 exp 1 exp kT kT 4.74%
说明:比费米能级高的能量中,量子态被电 子占据的概率远小于1.
例题9:
令 T=300K,费米能级比导带低 0.2 eV。求 (a)Ec 处电子占据概率; (b)Ec+kT 处电子占据概率.


非简并半导体 简并半导体
基本概念


非简并半导体 简并半导体
基本概念


非简并半导体 简并半导体
基本概念


非简并半导体 简并半导体
基本概念

本征半导体
没有杂质原子和晶格缺陷的纯净半导体。 本征意味着导带中电子的浓度等于价带中空穴的浓度。

电子-空穴对的产生和复合
绝对零度,电子全在价带,导带为空。 温度升高,晶格振动波动传播——声子。 声子将电子从价带激发到导带——热产生。光产生。 复合:电子回到价带,准自由电子和空穴同时消失。
5 10
4
8 3
1.6 1022 个原子/cm3
3.2 1022 个原子/cm3
8 3
说明:以上计算的原子体密度代表了大多数 材料的密度数量级
例题2:
计算硅原子的体密度,其晶格常数为 a 5.43 A

5.43 10
8
8 3
5 1022 个原子/cm3
说明:当温度升高150摄氏度时,本征载流子 浓度增大四个数量级以上。
例题15:
计算 T=300K 时硅中的本征载流子浓度
Eg 1.12ev
Nc 2.8 1019 cm3
Nv 1.04 1019 cm3

湖南大学期末考试题微电子复习

湖南大学期末考试题微电子复习
实现这一传输过程的两个条件是:
(1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区
杂质浓度,且基区很薄。
(2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反
向偏置。
2.5.1 结型场效应管
2.5.2 绝缘栅型场效应管
2.5.3 场效应管的主要参数
2.5.4 场效应管与晶体管的比较
场效应半导体三极管是仅由一种载流子参与导电的 半导体器件,是一种用输入电压控制输出电流的的半导 体器件。从参与导电的载流子来划分,它有电子作为载 流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。 从场效应三极管的结构来划分,它有两大类。 1.结型场效应三极管JFET (Junction type Field Effect Transister)
二、 PN结的单向导电性
当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位,称为加正 向电压,简称正偏;反之称为加反向电压,简称反偏。 PN结加正向电压时:
• 低电阻
• 大的正向扩散电流
iD/mA 1.0
0.5
– 1.0
– 0.5
0
0.5
1.0 D/V
PN 结的伏安特性
1. PN结加正向电压时的导电情况
ni pi K1T
3 / 2 EGO /(2 kT )
e
本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。 本征半导体中载流子浓度一定。 自由电子浓度=空穴浓度。
温度升高,自由电子、空穴增多,导电能力强。 温度降低,自由电子、空穴减少,导电能力弱。
杂质半导体
本征半导体缺点: 1、电子浓度=空穴浓度;
2.绝缘栅型场效应三极管IGFET ( Insulated Gate Field Effect Transister) IGFET也称金属氧化物半导体三极管MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)

湖南大学微电子电路期末考试题场效应.ppt

湖南大学微电子电路期末考试题场效应.ppt

(3)输出电阻rd: rd
uDS iD
U GS=C
三、极限参数 (1)最大漏级电流IDM:
正常工作漏极电流上限值。
(2)击穿电压 最大漏源电压U(BR)DS 最大栅源电压U(BR)GS
(3)最大漏极功耗PDM 最大漏极功耗可由PDM= U (BR)DS IDM决定。
2.5.4 双极型和场效应型三极管的比较
结构
载流子 输入量 控制
双极型三极管 NPN型 PNP型
C与E一般不可倒置使用
多子扩散少子漂移 电流输入
电流控制电流源CCCS(β)
场效应三极管 结型耗尽型 N沟道 P沟道 绝缘栅增强型 N沟道 P沟道 绝缘栅耗尽型 N沟道 P沟道 D与S(有的型号)可倒置使用
多子漂移 电压输入 电压控制电流源VCCS(gm)
N 沟 道
结 型 场 效 应 管P
沟 道
N


绝增
缘 栅
Байду номын сангаас
强 型
场 效
N 沟
应道
管耗


图 各类场效应三极管的特性曲线
P



绝强 缘型


效P
应 管
沟 道 耗


四种MOS管的比较:
1. 对于P沟道器件,VDD必为负值,衬底必须接在电路中的 最高电位上。对于N沟道器件, VDD必为正值,衬底必须 接在电路中的最低电位上。 2. 就UGS而言,增强型器件是单极性的,其中P沟道为负值, N沟道为正值,而耗尽型器件则可正可负。 3.N沟道器件,UGS向正值方向增大, ID 越大;P沟道器件, UGS越向负值方向增大, ID越大。

2020—2021学年下学期微电子学专业《电子技术》期末考试题试卷(卷一)

2020—2021学年下学期微电子学专业《电子技术》期末考试题试卷(卷一)

2020—2021学年下学期 微电子学专业《电子技术》期末考试题试卷 (卷一)一、单项选择题。

1.在P 型半导体中( )。

A .只有自由电子; B .只有空穴; C .有空穴也有自由电子; D. 以上都不对; 2.空穴和电子数目相等且数量极少的半导体是( )。

A .纯净半导体; B. 杂质半导体; C. P 型半导体; D. N 型半导体; 3.大功率整流电路应用的二极管类型为( )。

A. 点接触型硅管;B.面接触型硅管;C.点接触型锗管;院(系) 班级姓名学号……………………………………………装…………………………订………………………线……………………………………………D. 面接触型锗管;4.PN结的基本特性是( )。

A. 放大;B. 稳压;C. 单向导电性;D. 伏安特性;5.当反向电压增大到一定数值的时候,二极管反向电流突然增大这种现象称为( )。

A. 正向稳压;B. 正向死区;C. 反向截止;D. 反向击穿;6.需要工作在正向电压下的特殊二极管是( )。

A. 稳压二极管;B. 光电二极管;C. 发光二极管;D. 变容二极管;7. 稳压值为6V的稳压二极管,温度升高,稳压值:()。

A.略有上升;B.略有降低;C.基本不变;D.根据情况而变;8.光电二极管当受到光照时电流将( )。

A. 不变;B. 增大;C. 减小;D. 都有可能;9.变压器次级交流电压有效值为10V ,单相桥式整流时,负载上的平均电压为:( )。

A .9V ;B .18V ;C .20V ;D .28V ;10.在单相桥式整流电容滤波电路中,若发生负载开路情况时,输出电压为( );A .0.45U2;B .0.9U2 ;C .22U ;D .222U ;11.桥式整流电路的输出电压的正极应接二极管的( );A. 共负极端;B. 共正极端;C. 正负共接端;D. 不确定;12.下列说法错误的是:();A.IE = IB + Ic适合各类三极管;B.Ic=βIB 适合各类三极管;C.所有三极管放大都要满足发射结正偏、集电结反偏;D.所有三极管放大,三极电位都要满足:Uc>U b>Ue;13.工作在放大区的某三极管当I B1= 40uA时,I c1= l mA,当I B2= 60μA时,I c2=2.2mA,则其β值为:();A. 50;B.52.5;C.60;D.57.5;14.测得 NPN三极管的三个电极的电压分别是U B=1.2V,U E =0.5V,U C=3V,该三极管处在()状态。

2020—2021学年秋季学期微电子科学与工程专业《电子技术》期末考试题试卷(试卷L)

2020—2021学年秋季学期微电子科学与工程专业《电子技术》期末考试题试卷(试卷L)

2020—2021学年秋季学期微电子科学与工程专业《电子技术》期末考试题试卷 (试卷L )一、填空题。

1.常用的基本逻辑门为_______、________、________________。

2.与逻辑的表达式为____,其逻辑功能为全__出__,有___出___。

或逻辑的表达式为______,其逻辑功能为全__出__,有__出__。

异或逻辑的表达式为____,其逻辑功能为同出___,异出___。

3.COMS 集成门电路的主要特点有___、___、___ 和___。

4.TTL 集成逻辑门指______________逻辑门电路,它的输入端和输出端是由_____________组成。

5.CMOS 电路指由_____管和________管组成的互补电路。

6.在数字电路中广泛应用的是____进制,它有____个院(系) 班级姓名学号……………………………………………装…………………………订………………………基本数码,按逢____进一的原则计数。

7.逻辑代数与普通代数的区别:(1)、逻辑变量是二值变量,它们的取值范围只有____和___两个值。

(2)、逻辑变量的此二值代表的是__________。

8.[33]10=[]2=[]8421BCD。

9.逻辑函数的化简方法有两种:_____和______。

10.逻辑函数的表示方法有四种:___________、_____________、______________、________________,从本质上讲它们是相通的,可以相互转换。

11.卡诺图表示法与真值表表示法的重要区别是:卡诺图中输入变量的标号顺序必须体现___________原则。

12.组合逻辑电路的特点是任何时刻的输出状态直接由__所决定,而与_______无关,电路_______(有无)记忆能力。

13.编码过程中,若用n位二进制数则有_____个状态,可表示______个特定的含义。

14.译码是______的反过程,它将_______的过程。

2020—2021学年上学期微电子科学与工程专业《电工与电子技术》期末考试题试卷及答案(卷A)

2020—2021学年上学期微电子科学与工程专业《电工与电子技术》期末考试题试卷及答案(卷A)

2020—2021学年上学期微电子科学与工程专业 《电工与电子技术》期末考试题试卷及答案 (卷A ) 题 号 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、填空题(每小题1分,共计40分)。

1.移位寄存器可分为右移移位寄存器、 左移 移位寄存器和 双向 移位寄存器。

2.如果放大电路的静态基极电流太大,会产生 饱和 失真。

3.射极输出器中,输入电压和输出电压的相位是 同相 。

4.若整流变压器付边电压有效值为U 2,则单相桥式全波整流电路输出的平均电压U o = 0.9 U 2 ,二极管承受的最高反向工作电压U RM = 2U 2 。

5.不加滤波器的由理想二极管组成的单相桥式整流电路的输出电压平均值为9V ,则输入正弦电压有效值应为 10V 。

6.稳压二极管一般要串 限流电阻 进行工作的。

7.运算放大器是一种 直接 耦合的多级放大器。

8.触发器两个输出端的逻辑状态在正常情况下总是 互非 。

9.时序逻辑电路的输出不仅取决于当时的输入,而且与电路的 原来输出 状态有关。

…○…………○………装…………○…………订…………○…………线…………○…………院系:专业班级:学号:姓名:座位号:10.晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等,若du/dt过大,就会使晶闸管出现________,若di/dt过大,会导致晶闸管________。

11. 高压少油断路器的灭弧方式主要有:(横吹)灭弧、(纵吹)灭弧、(横纵吹)灭弧等多种方式。

12. 对高压断路器触头的要求是:通过额定电流时,其(温度)不超过允许值;通过极限电流时,要具有足够的(动稳定)性。

开断短路电流或负载电流时,不产生严重的电气(烧伤)。

13. 变压器较粗的接线端一般是(低压侧)。

14. 蓄电池放电容量的大小与放电(电流)的大小和电解液(温度)有关。

15. 充足电的铅蓄电池,如果放置不用,将逐渐失去(电量),这种现象叫做蓄电池(自放电)。

2020—2021学年第一学期微电子制造工程专业《电工与电子技术》期末考试题试卷(卷A)

2020—2021学年第一学期微电子制造工程专业《电工与电子技术》期末考试题试卷(卷A)

2020—2021学年第一学期微电子制造工程专业《电工与电子技术》期末考试题试卷(卷A )题 号 一 二 三 四 五 总 分得 分一、填空题(每小题2分,共计90分)。

1.将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫做( 保护接零 )。

2.电工测量仪表按照动作原理可以分为磁电式、电磁式、电动式、整流式、热电式、感应式等类型。

3.电工仪表通常由测量机构和 测量线路 两部分组成。

4. 8421BCD 码为 1000 ,它代表的十进制数是8。

5.逻辑门电路中,最基本的逻辑门是_____、_____和________。

6. 逻辑代数有0和1两种逻辑值,它们并不表示 的大小,而是表示两种相反的逻辑状态。

7. 译码的含义是 。

8. JK 触发器具有 个稳定状态,在输入信号消失后,它能保持 不变。

9.与非门构成的基本RS 触发器,当D S =1、D R =0时,其输出状…○…………○………装…………○…………订…………○…………线…………○…………院系: 专业班级: 学号: 姓名: 座位号:态是。

10. 在时钟脉冲控制下,根据输入信号及J端、K端的不同情况,能够具有、置1、和计数功能的电路,称为JK触发器。

11. 计数器分为加法计数器和计数器、同步计数器和计数器。

12. 寄存器常分为数码寄存器和寄存器,其区别在有无的功能。

13. n位二进制代码有个状态,可以表示个信息。

14. 用来表示的逻辑电路称为逻辑图。

15、照明电路中火线对地线的电压U=220V。

电路检修时,穿上绝缘胶鞋,可操作自如不会触电。

设人体电阻R1=1KΩ,胶鞋电阻R2=210KΩ,则加在人体上的电压U1= V。

16、图所示为采用串联电阻分压器的收音机或录音机音量控制电路。

设输入电压U=1V;R1为可调电阻,其阻值为0-4.7KΩ;R2=0 .3K Ω。

则输出电压U0最大值是 V,最小值是 mv。

17、一段粗细均匀的导线,其电阻值是R,若将其从中间对折合成一根导线,则这个导线的电阻是。

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特定原子面密度 例题3:

2 a 2a

2 5 10
2
8 2

5.66 1014 个原子/cm2
说明:不同晶面的面密度是不同的
2. 波粒二象性
例题4: 计算对应某一粒子波长的光子能量
已知波长 能量为
hc 6.625 10 2.9979 10 E h 3.1386 10
说明:当温度升高150摄氏度时,本征载流子 浓度增大四个数量级以上。
例题15:
计算 T=300K 时硅中的本征载流子浓度
Eg 1.12ev
Nc 2.8 1019 cm3
Nv 1.04 1019 cm3
1.12 19 ni2 2.8 1019 1.04 1019 exp 4.82936 10 0.0259 ni 6.95 109 cm3
34 8 19
633nm

632.8 10
9
J
换算为更为常见的电子伏形式
3.1386 1019 E 1.96ev 19 1.6 10
例题5:
计算一个粒子的德布罗意波长
已知电子的运动速度为 v 107 cm / s 105 m / s
电子动量为
p mv 9.111031 105 9.111026 kg m / s
设费米能级位于导带下方0.25eV处,T=300K时硅中有效 导带状态密度值为 N 2.8 1019 cm3
c
Ec EF 1 f (E) exp kT Ec EF 1 exp kT 0.25 5 exp 6.43 10 0.0259
3/2
有效状态密度
2 m kT Nc 2 h
n 2,Fra bibliotek 2 m kT Nv 2 h
p 2
3/2
电子和空穴的有效质量
mn m p
说明:T=300K时,有效状态密度数量级在10的19次方
例题10:
求导带中某个状态被电子占据的概率,并 计算T=300K 时硅中的热平衡电子浓度

非均匀半导体
成份不同,或掺杂不均匀的半导体材料。 例如:纯净的(本征)硅,杂质均匀分布的硅。
平衡状态:热平衡状态,没有外界影响(如电压、电场、磁场 或者温度梯度等)作用于半导体上的状态。 在这种状态下,材料的所有特性与时间无关。
基本概念

元素半导体
由一种元素组成的半导体。

化合物半导体
基本概念
k 1.38 1023 J / K
kT 1.38 1023 300 4.14 1021 J 0.0259eV
1 1 4 fF (E) 4.43 10 E EF 0.2 1 exp 1 exp 0.0259 kT
19
说明:任意温度下的该参数值,都能利用 T=300K 时 Nv 的取值及对应温度的依赖关系求 出
例题12:
计算 T=300K 时硅中的热平衡电子和空穴 浓度 N 1.04 10 cm N 2.8 10 cm
19 3
19 3
c
v
设费米能级位于导带下方0.22eV处,Eg=1.12eV

基本概念

非本征半导体
掺杂:添加杂质原子到本征材料中,形成非本征半导体。 掺杂原子可以是施主,也可以是受主。 n型:n0>p0 ,电流主要由带负电的电子携带 p型:n0<p0 ,电流主要由带正电的空穴携带

基本概念

费米能级
基本概念

费米能级
基本概念

费米能级
基本概念

例题10:
求导带中某个状态被电子占据的概率,并 计算T=300K 时硅中的热平衡电子浓度


3/2 3/2
400 kT 0.0259 0.03453ev 300
得到空穴浓度为:
Ev EF p0 N v exp kT 0.27 15 3 1.60 10 exp 6.43 10 cm 0.03453
1 1 f (E) E EF 3KT 1 exp 1 exp kT kT 4.74%
说明:比费米能级高的能量中,量子态被电 子占据的概率远小于1.
例题9:
令 T=300K,费米能级比导带低 0.2 eV。求 (a)Ec 处电子占据概率; (b)Ec+kT 处电子占据概率.
设费米能级位于导带下方0.25eV处,T=300K时硅中有效 导带状态密度值为 N 2.8 1019 cm3
c
Ec EF 1 f (E) exp kT Ec EF 1 exp kT 0.25 5 exp 6.43 10 0.0259
半导体器件基础
例 题
1. 基本的晶体结构
(a)简立方 (b)体心立方 (c)面心立方
1 个原子 2 个原子 4 个原子
例题1:
计算简立方、体心立方和面立方单晶的原 子体密度,晶格常数为 a 5 A

5 10
2
1
8 3
0.8 1022 个原子/cm3


5 10
1 1 fF (E) 1.6 104 E EF 0.0259 0.2 1 exp 1 exp 0.0259 kT
5. 载流子浓度
本征半导体中
Ec EF n0 N c exp kT E EF EF v v p0 N v exp kT

1/ 2 e d = 0

2
基本概念
Eg=1.42eV
Eg=1.12eV
基本概念
本征载流子浓度
本征半导体中:
Ec EFi n0 ni N c exp kT Ev EFi p0 pi N v exp kT


非简并半导体 简并半导体
基本概念


非简并半导体 简并半导体
基本概念


非简并半导体 简并半导体
基本概念


非简并半导体 简并半导体
基本概念

本征半导体
没有杂质原子和晶格缺陷的纯净半导体。 本征意味着导带中电子的浓度等于价带中空穴的浓度。

电子-空穴对的产生和复合
绝对零度,电子全在价带,导带为空。 温度升高,晶格振动波动传播——声子。 声子将电子从价带激发到导带——热产生。光产生。 复合:电子回到价带,准自由电子和空穴同时消失。
5 10
4
8 3
1.6 1022 个原子/cm3
3.2 1022 个原子/cm3
8 3
说明:以上计算的原子体密度代表了大多数 材料的密度数量级
例题2:
计算硅原子的体密度,其晶格常数为 a 5.43 A

5.43 10
8
8 3
5 1022 个原子/cm3
Ec EF 0.22 19 n0 N c exp 2.8 10 exp kT 0.0259 5.73 1015 cm 3
Ev EF 0.90 19 p0 N v exp 1.04 10 exp 0.0259 kT 8.43 103 cm 3
得到电子浓度为:
Ec EF 0.25 19 n0 N c exp 2.8 10 exp kT 0.0259 15 3 1.8 10 cm
说明:某个能级被占据的概率非常小,但是 因为有大量能级存在,存在大的电子浓度值 是合理的。
本征半导体中导带中的电子浓度值等于价带的空 穴浓度值 Ec EFi EFi Ev 2
ni n0 p0 N c N v exp exp kT kT Ec Ev Eg N c N v exp N c N v exp kT kT
说明:本征载流子浓度与费米能级无关
例题13:
计算 T=300K 时砷化镓中的本征载流子浓度, 砷化镓禁带宽度为 1.42eV
Nc 4.7 1017 cm3 , Nv 7.0 1018 cm3
Egap n n0 p0 Nc Nv exp kT
2 i
1.42 12 n 4.7 10 7.0 10 exp 5.09 10 0.0259 ni 2.26 106 cm3
2 i 17 18
例题14:
计算 T=450K 时砷化镓中的本征载流子浓度
2 m kT Nc 2 h
例题7: 费米能级被电子占据的概率
1 1 f (E) E EF EF EF 1 exp 1 exp kT kT 50%
说明:温度高于绝对零度时,费米能级量子 态被电子占据的概率为50%.
例题8:
令T=300K,试计算比费米能级高3kT的能 级被电子占据的概率
Ev EF 0.3 18 p0 N v exp 7.0 10 exp 0.0259 kT 6.53 1013 cm 3
说明:此半导体为 n 型半导体
基本概念

均匀半导体
由同一种材料组成,而且掺杂均匀的半导体。 例如:纯净的(本征)硅,杂质均匀分布的硅。
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