半导体器件物理 试题库

题库(一)

半导体物理基础部分

1、计算分析题

已知：在室温（T = 300K ）时，硅本征载流子的浓度为 n i = 1.5×1010/cm 3 电荷的电量q= 1.6×10-19C µn =1350 2cm /V s ⋅ µp =500 2

cm /V s ⋅ 半导体硅材料在室温的条件下，测得 n 0 = 4.5×104/cm 3，

N D =5×1015/cm 3

问：⑴ 该半导体是n 型还是p 型？

⑵ 分别求出多子和少子的浓度

⑶ 样品的电导率是多少？

⑷ 分析该半导体的是否在强电离区，为什么0D n N ≠？

2、说明元素半导体Si 、Ge 中的主要掺杂杂质及其作用？

3、什么叫金属-半导体的整流接触和欧姆接触，形成欧姆接触的主要方法有那些？

4、为什么金属与重掺杂半导体接触可以形成欧姆接触？ P-N 部分

5、什么叫pn 结的势垒电容？分析势垒电容的主要的影响因素及各因素导致垒电容大小变化的趋势。

6、什么是pn 结的正向注入和反向抽取？

7、pn 结在正向和反向偏置的情况下，势垒区和载流子运动是如何变化的？

8、简述pn 结雪崩击穿、隧道击穿和热击穿的机理．

9、什么叫二极管的反向恢复时间，提高二极管开关速度的主要途径有那些？

10、如图1所示，请问本PN 结的偏压为正向，还是反向？准费米能级形成的主要原因? PN 结空间电荷区宽度取决的什么因素，对本PN 结那边空间电荷区更宽？

图1 pn结的少子分布和准费米能级

三极管部分

11、何谓基区宽变效应？

12、晶体管具有放大能力需具备哪些条件？

13、怎样提高双极型晶体管的开关速度？

14、双极型晶体管的二次击穿机理是什么？

15、如何扩大晶体管的安全工作区范围？

16、详细分析PN结的自建电场、缓变基区自建电场和大注入自建电场的异同点。

17、晶体管的方向电流I CBO、I CEO是如何定义的？二者之间有什么关系？

18、高频时，晶体管电流放大系数下降的原因是什么？

19、如图2所示，请问双极型晶体管的直流特性曲线可分为哪些区域，对应图中的什么位置？

各自的特点是什么?从图中特性曲线的疏密程度，总结电流放大系数的变化趋势，为什么？

图2 双极型晶体管共发射极直流输出特性曲线

20、如图3所示，对于一个N +PN -N +结构的双极晶体管，随着集电极电流的增大

出现了那种效应？请详细描述图3（a-c ）曲线的形成的过程。 基

很

()()()C C C I c I b I a >>移到衬底

区缩

小

窄

Kirk effect

扩展并偏移

图3 集电结电场分布随电流增大的变化趋势 MOSFET 部分 21、 金属－半导体功函数差是如何影响C-V 曲线的？

22、MOSFET 阈值电压受哪些因素的影响？

23、试论MOSFET 的工作原理和BJT 有何不同？

24、什么是MOSFET 的跨导？怎么提高跨导？

25、试述MOSFET 中Ｗ/L 的大小对其性能参数有何影响?

26、界面态对肖特基势垒高度有什么影响？

27、MOS场效应晶体管的输出特性曲线可分为那几个区，每个区有什么特点？

28、MOS场效应管结构电容随工作条件是如何变化的？

29、MOS场效应管的二级效应有那些，详细分析其对MOS场效应管I-V特性的影响？

30、分析MOS场效应管短沟道效应产生的原因及可能产生的不良后果。