半导体器件习题及答案
半导体器件物理习题答案
半导体器件物理习题答案1、简要的回答并说明理由：①p+-n结的势垒宽度主要决定于n 型一边、还是p型一边的掺杂浓度？②p+-n结的势垒宽度与温度的关系怎样？③p+-n结的势垒宽度与外加电压的关系怎样？④Schottky 势垒的宽度与半导体掺杂浓度和温度分别有关吗？【解答】①p+-n结是单边突变结，其势垒厚度主要是在n型半导体一边，所以p+-n结的势垒宽度主要决定于n型一边的掺杂浓度；而与p型一边的掺杂浓度关系不大。
因为势垒区中的空间电荷主要是电离杂质中心所提供的电荷（耗尽层近似），则掺杂浓度越大，空间电荷的密度就越大，所以势垒厚度就越薄。
②因为在掺杂浓度一定时，势垒宽度与势垒高度成正比，而势垒高度随着温度的升高是降低的，所以p+-n结的势垒宽度将随着温度的升高而减薄；当温度升高到本征激发起作用时，p-n结即不复存在，则势垒高度和势垒宽度就都将变为0。
③外加正向电压时，势垒区中的电场减弱，则势垒高度降低，相应地势垒宽度也减薄；外加反向电压时，势垒区中的电场增强，则势垒高度升高，相应地势垒宽度也增大。
④Schottky势垒区主要是在半导体一边，所以其势垒宽度与半导体掺杂浓度和温度都有关（掺杂浓度越大，势垒宽度越小；温度越高，势垒宽度也越小）。
2、简要的回答并说明理由：①p-n结的势垒高度与掺杂浓度的关系怎样？②p-n结的势垒高度与温度的关系怎样？③p-n结的势垒高度与外加电压的关系怎样？【解答】①因为平衡时p-n结势垒（内建电场区）是起着阻挡多数载流子往对方扩散的作用，势垒高度就反映了这种阻挡作用的强弱，即势垒高度表征着内建电场的大小；当掺杂浓度提高时，多数载流子浓度增大，则往对方扩散的作用增强，从而为了达到平衡，就需要更强的内建电场、即需要更高的势垒，所以势垒高度随着掺杂浓度的提高而升高（从Fermi 能级的概念出发也可说明这种关系：因为平衡时p-n结的势垒高度等于两边半导体的Fermi 能级的差，当掺杂浓度提高时，则Fermi能级更加靠近能带极值[n型半导体的更靠近导带底，p型半导体的更靠近价带顶]，使得两边Fermi能级的差变得更大，所以势垒高度增大）。
半导体器件物理课后习题答案中文版(施敏)
3 � 5.43 � 2.35 Å
4
(b)计算硅中�100���110���111�三平面 上每平方厘米的原子数。
� (1) 从(100)面上看�每个单胞侧面上有 1 � 4 � 1 � 2 个原子 4
�
所以�每平方厘米的原子数=
2 a2
2 � (5.43 �10 �8 )2
� 6.78 �1014
Dp
�
kT q
�p
和
Dn
�
� Dn � 50 �p Dp
用ρn和ρp相除�最后得 NA=100ND
11. 一个本征硅晶样品从一端掺杂了施主�而使得
ND = Noexp (-ax)。(a)在ND >> ni的范围中�求在平 衡状态下内建电场E(x)的表示法。(b)计算出当a =
�
�
1
qp � p
1 � 1.6 � 10 �19 � 5 � 1015 � 450
� 2.78 cm � �
� 注意�双对数坐标� � 注意�如何查图�NT�
(b) 2�1016硼原子/cm3及1.5�1016砷原子/cm3
p � N A � N D � 2 �1016 � 1.5 �1016 � 5 �1015 cm �3
� 12 (2�m n kT
/
h
2
)
3 2
代入上式并化简�得
1
ni
�
� ��
24
�
(
m
p
m
n
)
3 2
2�kT �( h2
)
3
� ��
2
� exp(
� Eg 2kT
)
为一超越方程�可以查图2.22得到近似解
(完整版)半导体及其应用练习题及答案
(完整版)半导体及其应用练习题及答案题目一1. 半导体是什么？答案：半导体是介于导体和绝缘体之间的材料，在温度适当时具有导电性能。
2. 半导体的价带和导带分别是什么？答案：半导体中的价带是电子离子化合物的最高能级，而导带是能够被自由电子占据的能级。
3. 简要解释半导体中的P型和N型材料。
答案：P型半导体是通过向半导体中掺杂三价元素，如硼，来创建的，在P型材料中电子少，因此存在空穴。
N型半导体是通过向半导体中掺杂五价元素，如磷，来创建的，在N型材料中电子多，因此存在自由电子。
题目二1. 解释PN结是什么？答案：PN结是由一个P型半导体和一个N型半导体通过熔合而形成的结构，其中P型半导体中的空穴与N型半导体中的自由电子结合，形成一个边界处的耗尽区域。
2. 简要描述PN结的整流作用是什么？答案：PN结的整流作用是指在正向偏置电压下，电流可以流过PN结，而在反向偏置电压下，电流几乎不会流过PN结。
3. 什么是PN结的击穿电压？答案：PN结的击穿电压是指当反向偏置电压达到一定程度时，PN结中会发生电击穿现象，导致电流迅速增加。
题目三1. 解释场效应晶体管（MOSFET）是什么？答案：场效应晶体管是一种半导体器件，可以用于控制电流的流动，其结构包括源极、漏极和栅极。
2. 简要描述MOSFET的工作原理。
答案：MOSFET的工作原理是通过栅极电场的变化来控制其上的沟道区域导电性，从而控制漏极和源极之间的电流的流动。
3. MOSFET有哪些主要优点？答案：MOSFET的主要优点包括体积小、功耗低、响应速度快和可靠性高等。
第2章半导体器件习题答案
第2章习题解答1. 有人说，因为在PN 结中存在内建电场，所以将一个二极管的两端短路，在短路线中将由于此电场的存在而流过电流。
此说是否正确？为什么？ 答：此种说法不正确，将一个二极管的两端短路，PN 结外加电压为零，当环境条件稳定时，多子扩散与少子漂移达到动态平衡，PN 结中扩散电流和漂移电流大小相等，方向相反，流过PN 结的净电流为零。
2. 假设下图中二极管均为理想二极管，试画出v i ~ v o 的转移特性曲线。
+V CC CCv iv oCC CCv v o(a) (b)解：对图（a ）所示电路，定义节点A 、B 如下所示：+V CC CCv iv o当i v 小于CC V 、大于CC V -时，1D 、2D 都截止。
输出o v 等于零； 当i v 大于CC V 时，节点A 的电位开始大于零，2D 导通，1D 截止；输出32/2CC i CCCCi o V v R R R V R R V v v -=+-+=当i v 小于CC V -时，节点B 的电位开始小于零，1D 导通，2D 截止；输出32/2CC i iiCC o V v R R R v R R v V v +=++-=图（b ）所示电路是一个双向限幅电路，输出正向限幅电压为：L LCCR R R V +，输出负向限幅电压为：L LCCR R R V +-当L L CC i R R R V v +≤时，输入与输出相同，当L L CC i R R R V v +>时，输出限幅在LLCC R R R V+-和L LCCR R R V + 两个电平上。
3. 下图是一种二极管整流电路，称为全波整流电路。
其中v 1 = v 2。
试分析它的工作原理，画出输出电压的波形并计算输出电压的平均值。
解：在输入信号的正半周，D 1导通、D 2截止，在输入信号的负半周， D 2导通、D 1截止，输入信号与输出的关系为：tωVVtω输出电压的平均值为：12sin()()om omV t d t Vπωωππ=⎰4.下图也是一种二极管整流电路，称为桥式整流电路。
01常用半导体器件练习题
第1章常用半导体器件一．选择题1、半导体导电的载流子是____C____，金属导电的载流子是_____A__。
A．电子B．空穴C．电子和空穴Ｄ．原子核2、在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是___A_____型半导体。
A. PB. NC. PND. 电子导电3、纯净半导体中掺入微量5价元素形成的是____B____型半导体。
A. PB. NC. PND. 空穴导电4、N型半导体多数载流子是B，少数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是A ，少数载流子是B 。
A．空穴B．电子Ｃ．原子核Ｄ．中子5、杂质半导体中多数载流子浓度取决于 D ，少数载流子浓度取于 B 。
A．反向电压的大小B．环境温度C．制作时间D．掺入杂质的浓度6、PN结正向导通时，需外加一定的电压U，此时，电压U的正端应接PN结的 A ，负端应接PN结 B 。
A．P区B．N区7、二极管的反向饱和电流主要与 B 有关。
(当温度一定时，少子浓度一定，反向电流几乎不随外加电压而变化，故称为反向饱和电流。
)A．反向电压的大小B．环境温度C．制作时间D．掺入杂质的浓度8、二极管的伏安特性曲线反映的是二极管 A 的关系曲线。
A．V D-I D B．V D-r D C．I D-r D D．f-I D9、用万用表测量二极管的极性，将红、黑表笔分别接二极管的两个电极，若测得的电阻很小（几千欧以下），则黑表笔所接电极为二极管的 C 。
A．正极B．负极C．无法确定10、下列器件中， B 不属于特殊二极管。
A．稳压管B．整流管C．发光管D．光电管11、稳压二极管稳压，利用的是稳压二极管的 C 。
A．正向特性B．反向特性C．反向击穿特性12、稳压管的稳定电压V Z是指其 D 。
A ．反向偏置电压B ．正向导通电压C ．死区电压D ．反向击穿电压13、光电二极管有光线照射时，反向电阻 A 。
(反压下，光照产生光电流)A ．减少B ．增大C ．基本不变D ．无法确定14、三极管的主要特征是具有____C____作用。
半导体器件自测题及习题题解
第一章 常用半导体器件 自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
1、在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
（ ）2、因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（ ）3、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（ ）4、处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（ ）5、结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS 大的特点。
（ ）6、若耗尽型N 沟道MOS 管的UGS 大于零，则其输入电阻会明显变小。
（ ） 解：1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、√ 6、×二、选择正确答案填入空内。
1、PN 结加正向电压时，空间电荷区将 。
A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽2、设二极管的端电压为U ，则二极管的电流方程是 。
A. ISeU B.TU U I eS C.)1e(S －TU U I3、稳压管的稳压区是其工作在 。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿4、当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 。
A. 前者反偏、后者也反偏B. 前者正偏、后者反偏C. 前者正偏、后者也正偏 5、UGS ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。
A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解：1、A 2、C 3、C 4、B 5、A C三、写出如图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD ＝0.7V 。
解：UO1≈1.3V ，UO2＝0，UO3≈－1.3V ，UO4≈2V ，UO5≈1.3V ，UO6≈－2V 。
四、已知稳压管的稳压值U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA 。
求如图所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
解：U O1＝6V ，U O2＝5V 。
五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示，其集电极最大耗散功率P CM ＝200mW ，试画出它的过损耗区。
现代半导体器件习题答案
2
xyz 中检测到粒子的概率正比于 r , t xyz 。
2
1.3 试从能带的角度说明导体、半导体和绝缘体在导电性能上的差异。 解：如图 1.3 所示，从能带的观点来看，半导体和 绝缘体都存在着禁带，绝缘体因其禁带宽度较大 (6~7eV)，室温下本征激发的载流子近乎为零，所 以绝缘体室温下不能导电。半导体禁带宽度较小， 只有 1~2eV，室温下已经有一定数量的电子从价 带激发到导带。所以半导体在室温下就有一定的 导电能力。而导体没有禁带，导带与价带重迭在 一起，或者存在半满带，因此室温下导体就具有 良好的导电能力。 1.4 为什么说本征载流子浓度与温度有关？ 解： 本征半导体中所有载流子都来源于价带电子的本征激发。 由此产生的载流子称为本征载 流子。本征激发过程中电子和空穴是同时出现的，数量相等， n0 p0 ni 。对于某一确定 的半导体材料，其本征载流子浓度为 ni n0 p0 NC NV e
10 5 cm 3
1.6 有两块单晶硅样品，它们分别掺有 10 cm 的硼和磷，试计算 300K 时这两块样品的电 阻率，并说明为什么 N 型硅的导电性比同等掺杂的 P 型硅好。 解 ： 查 P.22 图 1.4.2 可 得 空 穴 迁 移 率
3
p 400 cm 2 V s ， 电 子 迁 移 率
n 1200 cm 2 V s
半导体复习题(带答案)
半导体物理复习题一、选择题1.硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（D）P1A.1B.2C.4D.82．关于本征半导体，下列说法中错误的是（C）P65A.本征半导体的费米能级E F=E i基本位于禁带中线处B.本征半导体不含有任何杂质和缺陷C.本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身D.本征半导体的电中性条件是qn0=qp03．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。
下面表达式中不等于复合率的是（D）P130A. B. C. D.4．下面pn结中不属于突变结的是（D）P158、159A.合金结B.高表面浓度的浅扩散p+n结C.高表面浓度的浅扩散n+p结D.低表面浓度的深扩散结5.关于pn结，下列说法中不正确的是（C）P158、160A.pn结是结型半导体器件的心脏。
B.pn结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用。
C.平衡时，pn结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。
6.对于小注入下的N型半导体材料，下列说法中不正确的是（B）P128A. B. C. D.7.关于空穴，下列说法不正确的是（C）P15A.空穴带正电荷B．空穴具有正的有效质量C．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子D．半导体中电子空穴共同参与导电8.关于公式，下列说法正确的是（D）P66、67A.此公式仅适用于本征半导体材料B.此公式仅适用于杂质半导体材料C.此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用9.对于突变结中势垒区宽度，下面说法中错误的是（C）P177A.p+n结中B.n+p结中C.与势垒区上总电压成正比D.与势垒区上总电压的平方根成正比10.关于有效质量，下面说法错误的是（D）P13、14A.有效质量概括了半导体内部势场的作用B.原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小C.有效质量可正可负D.电子有效质量就是电子的惯性质量。
第8章功率半导体器件习题答案
第8章功率半导体器件习题答案第1部分：填空题1.针对电力二极管的特性，完成下列题目：1）将正向电流I F开始明显增加所对应的二极管两端的电压定义为门槛电压。
2）与正向电流I F对应的二极管两端的电压定义为正向电压降。
3）承受反向电压时，只有微小而数值恒定的电流流过，该电流定义为反向漏电流。
4）承受很高反向电压而出现击穿时所对应的二极管两端的电压，定义为反向击穿电压。
5）从承受正向电压开始，到二极管完全导通所需要的时间定义为正向恢复时间。
6）在关断时，须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态，这段时间定义为反向恢复时间。
7）二极管在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。
2.针对晶闸管的特性，完成下列题目1）晶闸管的关断时间由两段时间组成，分别是：反向阻断恢复时间和正向阻断恢复时间。
2）将指定的管壳温度和散热条件下，晶闸管允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值定义为通态平均电流，用I T(AV)表示。
I T(AV)是按照电流的发热效应来定义的，使用时应按有效值相等的原则来选取电流定额，并应留有一定的裕量，该电流对应的有效值为 1.57倍I T(AV)。
3）使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流，用I H表示。
晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流称为擎住电流，用I L表示。
对同一晶闸管来说，通常I L约为I H的2～4倍。
4）在门极断路且结温为额定值时，将允许重复加在器件上的正向峰值电压定义为断态重复峰值电压，用U DRM表示；将允许重复加在器件上的反向峰值电压定义为反向重复峰值电压，用U RRM表示。
通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小（该空选项：较大或较小）的标值作为该器件的额定电压。
选用时，应考虑安全裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2～3倍。
5）断态电压临界上升率d u/d t是指：在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。
常用半导体器件复习题
第1章常用半导体器件一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每题1分）1．在N型半导体中，如果掺入足够量的三价元素，可将其改型成为P型半导体。
（）2．在N型半导体中，由于多数载流子是自由电子，所以N型半导体带负电。
（）3．本征半导体就是纯净的晶体结构的半导体。
（）4．PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（）5．使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏，且集电结也是正偏。
（）6．晶体三极管的β值，在任何电路中都是越大越好。
( )7．模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。
( )8．稳压二极管正常工作时,应为正向导体状态。
( )9．发光二极管不论外加正向电压或反向电压均可发光。
( )10．光电二极管外加合适的正向电压时，可以正常发光。
( )一、判断题答案：（每题1分）1．√；2．×；3．√；4．√；5．×；6．×；7．√；8．×；9．×；10．×。
二、填空题（每题1分）1．N型半导体中的多数载流子是电子，P型半导体中的多数载流子是。
2．由于浓度不同而产生的电荷运动称为。
3．晶体二极管的核心部件是一个，它具有单向导电性。
4．二极管的单向导电性表现为：外加正向电压时，外加反向电压时截止。
5．三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置，集电结偏置。
6．场效应管与晶体三极管各电极的对应关系是：场效应管的栅极G对应晶体三极管的基极b，源极S对应晶体三极管，漏极D对应晶体三极管的集电极c。
7．PN结加正向电压时，空间电荷区将。
8．稳压二极管正常工作时，在稳压管两端加上一定的电压，并且在其电路中串联一支限流电阻，在一定电流范围内表现出稳压特性，且能保证其正常可靠地工作。
9．晶体三极管三个电极的电流IE 、IB、IC的关系为：。
10．发光二极管的发光颜色决定于所用的，目前有红、绿、蓝、黄、橙等颜色。
二、填空题答案：（每题1分）1．空穴2．扩散运动3．PN结4．导通5．反向6．发射机e7．变薄8．反向9．IE ＝IB＋IC10．材料三、单项选择题（将正确的答案题号及内容一起填入横线上，每题1分）1．在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入三价元素可形成P型半导体。
半导体器件习题及答案
半导体器件习题及答案(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1第1章 半导体器件一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错)1、P 型半导体可通过在本半导体中掺入五价磷元素而获得。
（ ）2、N 型半导体可以通过在本征半导体中掺入三价元素而得到。
（ ）3、在N 型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以发型为P 型半导体。
（ ）4、P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。
（ ）5、N 型半导体的多数载流子是电子，所以它带负电。
（ ）6、半导体中的价电子易于脱离原子核的束缚而在晶格中运动。
（ ）7、半导体中的空穴的移动是借助于邻近价电子与空穴复合而移动的。
（ ）8、施主杂质成为离子后是正离子。
（ ）9、受主杂质成为离子后是负离子。
（ ）10、PN 结中的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。
（ ）11、漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
（ ）12、由于PN 结交界面两边存在电位差，所以，当把PN 结两端短路时就有电流流过。
（ ）13、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（ ）14、二极管的伏安特性方程式除了可以描述正向特性和反向特性外，还可以描述二极管的反向击穿特性。
（ ）15、通常的BJT 管在集电极和发射极互换使用时，仍有较大的电流放大作用。
（ ）16、有人测得某晶体管的U BE =，I B =20μA ，因此推算出r be =U BE /I B =20μA=35kΩ。
（ ）17、有人测得晶体管在U BE =，I B =5μA ，因此认为在此工作点上的r be 大约为26mV/I B =Ω。
（ ）18、有人测得当U BE =，I B =10μA 。
考虑到当U BE =0V 时I B =0因此推算得到0.6060()100BE be B U r k I ∆-===Ω∆-（ ）二、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) . 1、在绝对零度（0K ）时，本征半导体中_________ 载流子。
半导体器件习题解答
第4章 半导体器件习题解答习 题4.1 计算题4.1图所示电路的电位U Y 。
（1）U A =U B =0时。
（2）U A =E ，U B =0时。
（3）U A =U B =E 时。
解：此题所考查的是电位的概念以及二极管应用的有关知识。
假设图中二极管为理想二极管，可以看出A 、B 两点电位的相对高低影响了D A 和D B 两个二极管的导通与关断。
当A 、B 两点的电位同时为0时，D A 和D B 两个二极管的阳极和阴极（U Y ）两端电位同时为0，因此均不能导通；当U A ＝E ，U B ＝0时，D A 的阳极电位为E ，阴极电位为0（接地），根据二极管的导通条件，D A 此时承受正压而导通，一旦D A 导通，则U Y ＞0，从而使D B 承受反压（U B ＝0）而截止；当U A ＝U B ＝E 时，即D A 和D B 的阳极电位为大小相同的高电位，所以两管同时导通，两个1kΩ的电阻为并联关系。
本题解答如下：（1）由于U A ＝U B ＝0，D A 和D B 均处于截止状态，所以U Y ＝0； （2）由U A ＝E ，U B ＝0可知，D A 导通，D B 截止，所以U Y ＝Ω+Ω⋅Ωk k E k 919＝109E ；（3）由于U A ＝U B ＝E ，D A 和D B 同时导通，因此U Y ＝Ω+Ω⨯⋅Ω⨯k k Ek 19292＝1918E 。
4.2 在题4.2图所示电路中，设VD 为理想二极管，已知输入电压u I 的波形。
试画出输出电压u O 的波形图。
题4.1图题4.2图解：此题的考查点为二极管的伏安特性以及电路的基本知识。
首先从（b ）图可以看出，当二极管D 导通时，电阻为零，所以u o ＝u i ；当D 截止时，电第4章 半导体器件习题解答阻为无穷大，相当于断路，因此u o ＝5V ，即是说，只要判断出D 导通与否，就可以判断出输出电压的波形。
要判断D 是否导通，可以以接地为参考点（电位零点），判断出D 两端电位的高低，从而得知是否导通。
第1章课后习题参考答案
第一章半导体器件基础1．试求图所示电路的输出电压Uo，忽略二极管的正向压降和正向电阻。
解：（a）图分析：1）若D1导通，忽略D1的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=1V，U D2=1-4=-3V。
即D1导通，D2截止。
2）若D2导通，忽略D2的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=4V，在这种情况下，D1两端电压为U D1=4-1=3V，远超过二极管的导通电压，D1将因电流过大而烧毁，所以正常情况下，不因出现这种情况。
；综上分析，正确的答案是U O= 1V。
（b）图分析：1.由于输出端开路，所以D1、D2均受反向电压而截止，等效电路如图所示，所以U O=U I=10V。
2．图所示电路中，E<uI。
二极管为理想元件，试确定电路的电压传输特性(uo-uI曲线)。
解：由于E<u I，所以D1截止、D2导通，因此有u O=u I –E。
其电压传输特性如图所示。
E uiu o3．选择正确的答案填空在图所示电路中，电阻R为6Ω，二极管视为理想元件。
当普通指针式万用表置于R×1Ω挡时，用黑表笔(通常带正电)接A点，红表笔(通常带负电)接B点，则万用表的指示值为( a )。
Ω，Ω，Ω，Ω,Ω。
解：由于A端接电源的正极，B端接电源的负极，所以两只二极管都截止，相当于断开，等效电路如图，正确答案是18Ω。
4．在图所示电路中，uI =10sinωt V，E = 5V，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压uo的波形。
解：（a）图当u I＜E时，D截止，u O=E=5V；当u I≥E时，D导通，u O=u Iu O波形如图所示。
u Iωt5V10Vuoωt5V10V~（b）图当u I＜-E=-5V时,D1导通D2截止，uo=E=5V；当-E＜u I＜E时，D1导通D2截止，uo=E=5V；当u I≥E=5V时，uo=u I所以输出电压u o的波形与（a）图波形相同。
《半导体器件》习题与参考答案
第二章1 一个硅p －n 扩散结在p 型一侧为线性缓变结，a=1019cm -4，n 型一侧为均匀掺杂，杂质浓度为3×1014cm －3，在零偏压下p 型一侧的耗尽层宽度为0.8μm ，求零偏压下的总耗尽层宽度、建电势和最大电场强度。
解：)0(,22≤≤-=x x qax dxd p S εψ)0(,22n SD x x qN dx d ≤≤-=εψ 0),(2)(22≤≤--=-=E x x x x qa dx d x p p Sεψ n n SDx x x x qN dx d x ≤≤-=-=E 0),()(εψ x ＝0处E 连续得x n ＝1.07µm x 总=x n +x p =1.87µm⎰⎰=--=-npx x bi V dx x E dx x E V 0516.0)()(m V x qa E p S/1082.4)(252max ⨯-=-=ε,负号表示方向为n 型一侧指向p 型一侧。
2 一个理想的p-n 结，N D ＝1018cm －3，N A ＝1016cm －3，τp ＝τn ＝10－6s ，器件的面积为1.2×10－5cm －2，计算300K 下饱和电流的理论值，±0.7V 时的正向和反向电流。
解：D p ＝9cm 2/s ，D n ＝6cm 2/scm D L p p p 3103-⨯==τ，cm D L n n n 31045.2-⨯==τnp n pn p S L n qD L p qD J 0+=I S =A*J S =1.0*10-16A 。
＋0.7V 时，I ＝49.3µA ， －0.7V 时，I ＝1.0*10-16A3 对于理想的硅p +-n 突变结，N D ＝1016cm －3，在1V 正向偏压下，求n 型中性区存贮的少数载流子总量。
设n 型中性区的长度为1μm ，空穴扩散长度为5μm 。
解：P ＋>>n ，正向注入：0)(20202=---pn n n n L p p dx p p d ，得：)sinh()sinh()1(/00pnn pn kTqV n n n L x W L xW e p p p ---=- ⎰⨯=-=nnW x n n A dx p p qA Q 20010289.5)(4一个硅p +-n 单边突变结，N D ＝1015cm －3，求击穿时的耗尽层宽度，若n 区减小到5μm ，计算此时击穿电压。
(完整版)常用半导体元件习题及答案
第5章常用半导体元件习题5。
1晶体二极管一、填空题:1．半导体材料的导电能力介于和之间,二极管是将封装起来,并分别引出和两个极。
2．二极管按半导体材料可分为和 ,按内部结构可分为＿和，按用途分类有、、四种。
3．二极管有、、、四种状态，PN结具有性，即。
4．用万用表（R×1K档）测量二极管正向电阻时，指针偏转角度，测量反向电阻时，指针偏转角度。
5．使用二极管时，主要考虑的参数为和二极管的反向击穿是指。
6．二极管按PN结的结构特点可分为是型和型。
7．硅二极管的正向压降约为 V,锗二极管的正向压降约为 V;硅二极管的死区电压约为V,锗二极管的死区电压约为 V。
8．当加到二极管上反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象称为现象。
9．利用万用表测量二极管PN结的电阻值，可以大致判别二极管的、和PN结的材料。
二、选择题：1。
硅管和锗管正常工作时，两端的电压几乎恒定，分别分为( ).A。
0。
2-0.3V 0。
6—0.7V B. 0.2—0.7V 0.3-0。
6VC.0.6-0。
7V 0.2-0.3V D。
0。
1—0.2V 0.6-0.7V的大小为( ).2。
判断右面两图中，UABA. 0。
6V 0.3V B。
0。
3V 0.6VC. 0.3V 0。
3V D。
0。
6V 0.6V3.用万用表检测小功率二极管的好坏时，应将万用表欧姆档拨到( ）Ω档.A。
1×10 B. 1×1000 C. 1×102或1×103 D。
1×1054. 如果二极管的正反向电阻都很大，说明（ ) .A. 内部短路 B。
内部断路 C。
正常 D. 无法确定5。
当硅二极管加0。
3V正向电压时，该二极管相当于（ ) 。
A. 很小电阻 B。
很大电阻 C。
短路 D。
开路6．二极管的正极电位是—20V，负极电位是-10V，则该二极管处于（）。
A．反偏 B．正偏 C．不变D。
断路7．当环境温度升高时，二极管的反向电流将（）A．增大 B．减小 C．不变D。
电工电子技术基础 第2版 习题 第五章半导体器件
第五章半导体铸件一、填空I、半导体是指物质。
2、半导体具有、、的特性，最重要的是特性。
3、纯净硅或者楮原子最外层均有四个电子，常因热运动或光照等原因挣脱原子核的束缚成为.在原来的位置上留下一个空位，称为°4、自由电子带电,空穴带电。
5、半导体导电的一个她本特性是指，在外电场的作用下，自由电子和空穴均可定向移动形成.6、在单晶硅（或者错〉中掺入微限的五价元素,如磷，形成掺杂半导体,大大提高f导电能力，这种半导体中数远大于一数，所以兼导电。
将这种半导体称为或半导体。
7、在单晶硅（或者楮）中掺入微量的三价元素,如硼，形成掺杂半导体，这种半导体中数远大于数，所以兼导电.将这种半导体称为或半导体.8、PN结具有导电性，即加电压时PN结导通.加电压时PN结截止。
9、PN结加正向电压是指在P区接电源极，N区接电源极，此时电流能通过PN结，称PN结处于状态。
相反，PN结加反向电压是指在P区接电源极，N区接电源极,此时电流不能通过PN结，称PN结处下状态.10、一.极管的正极又称为极，由PN结的—区引出，负极又称为极，由PN结的_____ 区引出。
I1.按照芯片材料不同，二极管可分为和两种。
12、按照用途不同，二极管可分为、、、、13、二极管的伏安特性曲线是指二极管的关系曲线。
该曲线由和两部分组成。
14、二极管的正向压降是指，也称为。
15、从二极管的伏安特性曲线分析，二极管加电压时二极管导通，导通时，硅+5V OV +4.7V -IOV14,场效应晶体管的导电沟通是指什么？绝缘栅型场效应晶体管的类型及符号是什么？15、简述晶闸管的导通条件，已导通的晶闸管如何关断？五、知识集接与拓展I、用万用表如何测量二极管和-：极管的各个管脚，如何鉴定质量好坏？2、如何识别电容元件及电感元件？第五章半导体器件一、填空］、半导体是指常温卜.导电性能介于导体与绝缘体之间的材料物质.2、半导体具有热敏性、光敏性、掺杂性的特性,最全要的是一热敏性特性。
半导体器件物理课后习题答案中文版(施敏)
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半导体器件原理简明教程习题答案（供参考）
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.半导体器件原理简明教程习题答案傅兴华1.1 简述单晶、多晶、非晶体材料结构的基本特点.解整块固体材料中原子或分子的排列呈现严格一致周期性的称为单晶材料;原子或分子的排列只在小范围呈现周期性而在大范围不具备周期性的是多晶材料; 原子或分子没有任何周期性的是非晶体材料.1.6 什么是有效质量，根据E(k)平面上的的能带图定性判断硅鍺和砷化镓导带电子的迁移率的相对大小.解有效质量指的是对加速度的阻力.kE h m k ∂∂=21*1由能带图可知由能带图可知,Ge ,Ge 与Si 为间接带隙半导体为间接带隙半导体,Si ,Si 的Eg 比Ge 的Rg 大，所以Ge μ>Si μ.GaAs 为直接带隙半导体直接带隙半导体,,它的跃迁不与晶格交换能量它的跃迁不与晶格交换能量,,所以相对来说GaAs μ>Ge μ>Si μ.1.10 假定两种半导体除禁带宽度以外的其他性质相同假定两种半导体除禁带宽度以外的其他性质相同,,材料1的禁带宽度为1.1eV,1.1eV,材料材料2的禁带宽度为 3.0eV,3.0eV,计算两种半导体材料的本征载流子浓度比值计算两种半导体材料的本征载流子浓度比值计算两种半导体材料的本征载流子浓度比值,,哪一种半导体材料更适合制作高温环境下工作的器件合制作高温环境下工作的器件? ? 解本征载流子浓度本征载流子浓度::)exp()(1082.42015Tdp dn ik Eg m m m n ⨯=Θ两种半导体除禁带以外的其他性质相同∴)9.1exp()exp()exp(0.31.121T k k k n n T T ==--ΘTk 9.1>0 ∴21n n >∴在高温环境下2n 更合适1.11在300K 下硅中电子浓度330102-⨯=cm n ,计算硅中空穴浓度0p ,画出半导体能带图,判断该半导体是n 型还是p 型半导体. 解31732100220010125.1102)105.1(p -⨯=⨯⨯==→=cm n n n p n i i ∴>00n p Θ是p 型半导体1.16硅中受主杂质浓度为31710-cm ,计算在300K 下的载流子浓度0n 和0p ,计算费米能级相对于本征费米能级的位置,画出能带图. 解317010-==cm N p A 200i n p n =T=300K →310105.1-⨯=cm n i 330201025.2-⨯==∴cm p n n i00n p >Θ∴该半导体是p 型半导体1.27砷化镓中施主杂质浓度为31610-cm ，分别计算T=300K 、400K 的电阻率和电导率。
第1章半导体器件习题答案
习题1-1 （1）什么是P 型半导体？什么是N 型半导体？（2）什么是PN 结？其主要特性是什么？（3）如何使用万用表欧姆档判别二极管的好坏与极性？（4）为什么二极管的反向电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时会明显增大？ （5）把一节1.5V 的电池直接到二极管的两端，会发生什么情况？判别二极管的工作状态 解：（1） 在本征半导体内掺入受主杂质，得到P 型半导体；在本征半导体内掺入施主杂质，得到N 型半导体。
（2） 将P 型半导体与N 型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN 结。
PN 结具有单向导电性。
（3） 用欧姆档，测两次电阻（正反测），看电阻有无很大的出入，若有则说明是好的。
当测得电阻很大的时候，对应的红表笔对应的是阴极。
（4） 由于二极管的反向电流是由少子漂移产生的，浓度很低，反向电流很容易达到饱和，不随外加电压变化，或说变化很小。
当温度升高时，本征激发增加，少子赠短，反向饱和电流增大。
（5） 不能，普通二极管是不能的，一般导通电压为0.7V ，加到1.5V 说明二极管导通了，此时二极管相当于导线，二极管将由于电流过大烧坏，但是二极管有很多分类，有的发光二极管却可以这样接。
1-2 二极管电路如题1-2图所示，D 1、D 2为理想二极管，判断图中的二极管是导通还是截止，并求AO 两端的电压U AO 。
题1-2图解：（a ）假设D 1截止电位V U D 6-=+，V U D 12-=-（由于假设D 1截止，电阻电流=0），V U U U D D D 6=-=-+，则假设不成立，D 1导通，因此V U AO 6-=。
（ｂ）假设D 1截止电位V U D 15-=+，V U D 12-=-（由于假设D 1截止，电阻电流=0），(a)3K 6VD 112VAO(c)O12V D 2D 13K Ω6VA(c)3K 15VD 112VAO(d)O12VD 2D 13K Ω6VA。
半导体器件基础习题答案(完美版)
半导体器件习题答案
片的电阻率较大？说明理由。 A:
1 , n型半导体 q n N D 1 , p型半导体 q p N A
两片晶片的掺杂浓度相同，而电子的迁移率大于空穴的迁移率，因此 p 型半导体即晶片 2 的电阻率较大。 Q: (e) 在室温下硅样品中测得电子的迁移率 cm2/V .s 。求电子的扩散系数。 A:
第二章 2.2 使用价键模型，形象而简要地说明半导体 (a) 失去原子 (b) 电子 (c) 空穴 (d) 施主 (e) 受主
2.3 Q: 使用能带模型，形象而简要地说明半导体： (a) 电子 (b) 空穴 (c) 施主
(d) 受主
(e) 温度趋向于 0 K 时，施主对多数载流子电子的冻结
(f) 温度趋向于 0 K 时，受主对多数载流子空穴的冻结 (g) 在不同能带上载流子的能量分布 (h) 本征半导体
说明：当材料内存在电场时，能带能量变成位置的函数，称为“能带弯曲” Q: (b) 电子的动能为零，即 K.E.=0 A: 说明：
Q: (c) 空穴的动能 K.E.=EG/4 A: 说明：
Q: (d) 光产生 A:
说明：从外部输入的光被吸收，电子被激发后，直接从价带进入导带 Q: (e) 直接热产生
1062109053 杨旭一整理 （仅供参考）
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g v ( E )[1 f ( E )] ( Ev E ) e
1/ 2
2
3
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d g c ( E ) f ( E ) dE e ( E EF ) / kT ( Ev E )1/ 2 e ( E EF ) / kT 1/ 2 2( Ev E ) kT 0 EE
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第1章 半导体器件一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) 1、P 型半导体可通过在本半导体中掺入五价磷元素而获得。
（ ） 2、N 型半导体可以通过在本征半导体中掺入三价元素而得到。
（ ） 3、在N 型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以发型为P 型半导体。
（ ） 4、P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。
（ ）5、N 型半导体的多数载流子是电子，所以它带负电。
（ ）6、半导体中的价电子易于脱离原子核的束缚而在晶格中运动。
（ ）7、半导体中的空穴的移动是借助于邻近价电子与空穴复合而移动的。
（ ）8、施主杂质成为离子后是正离子。
（ ）9、受主杂质成为离子后是负离子。
（ ）10、PN 结中的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。
（ ） 11、漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
（ ）12、由于PN 结交界面两边存在电位差，所以，当把PN 结两端短路时就有电流流过。
（ ） 13、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（ ）14、二极管的伏安特性方程式除了可以描述正向特性和反向特性外，还可以描述二极管的反向击穿特性。
（ ） 15、通常的BJT 管在集电极和发射极互换使用时，仍有较大的电流放大作用。
（ ） 16、有人测得某晶体管的U BE =，I B =20μA ，因此推算出r be =U BE /I B =20μA=35kΩ。
（ ） 17、有人测得晶体管在U BE =，I B =5μA ，因此认为在此工作点上的r be 大约为26mV/I B =Ω。
（ ） 18、有人测得当U BE =，I B =10μA 。
考虑到当U BE =0V 时I B =0因此推算得到0.6060()100BE be B U r k I ∆-===Ω∆- （ ）二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) . 1、在绝对零度（0K ）时，本征半导体中_________ 载流子。
A. 有B. 没有C. 少数D. 多数2、在热激发条件下，少数价电子获得足够激发能，进入导带，产生_________。
A. 负离子B. 空穴C. 正离子D. 电子-空穴对3、半导体中的载流子为_________。
A.电子 B.空穴 C.正离子 D.电子和空穴4、N 型半导体中的多子是_________。
A.电子 B.空穴 C.正离子 D.负离子5、P 型半导体中的多子是_________。
A.电子 B.空穴 C.正离子 D.负离子6、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于，而少数载流子的浓度则与有很大关系。
A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 杂质浓度 C. 晶体缺陷7、当PN结外加正向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层。
当PN结外加反向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层。
A.大于B.小于C.等于D.变宽E.变窄F.不变8、二极管正向电压从增大15%时，流过的电流增大_______。
（A1．15% B1．大于15% C1．小于15%）当流过二极管的电流一定，而温度升高时，二极管的正向电压______。
（A2．增大B2．减小；C2．基本不变）9、温度升高时，二极管的反向伏安特性曲线________。
（A1．上移B1．下移C1．不变）说明此时反向电流________。
（A2．减小B2．增大C2．不变）.10、在下图所示电路中，当电源V=5V时，测得I=1mA。
若把电源电压调整到V=10V，则电流的大小将是[ ]I=2mA <2mA >2mA D.不能确定图图图11、图所示电路中电源V=5V不变。
当温度为20O C时测得二极管的电压U D=。
当温度上生到为40O C时,则U D的大小将是[ ]A.仍等于B.大于C. 小于D.不能确定12、设图电路中保持V=5V不变，当温度为20℃时测得二极管的电流I=2mA。
当温度上升到40℃时，则I的大小将是。
A. I=2mA B. I<2mA C. I>2mA 13、图中，二极管的正向压降可以忽略，反向饱和电流mA, 反向击穿电压为5V,击穿后电压基本不随电流而变化，这时电路中的电流I等于[ ]A. 0.1 mAB. mAC. 5mAD. 15 mA14、二极管的主要特性是[ ]A.放大特性B.恒温特性C.单向导电特性D.恒流特性15、在下图所示电路中，D1～D3为理想二极管，A、B、C白炽灯泡功率都相同，其中最亮的灯是_________。
A. b B. c C. a16、二极管电路如下图所示，判断图中二极管是导通还是截止后，可确定电路的输出电压V o为______。
(设二极管的导通压降0) A.5.6V图图图图17、二极管电路如上图所示，判断图中二极管是导通还是截止后，可确定电路的输出电压V o为______(设二极管的导通压降为18、二极管电路如上图所示，判断图中二极管是导通还是截止后，可确定电路的输出电压V o为______。
(设二极管的导通压降为、电路如下图所示。
试估算A点的电位为_________。
（设二极管的正向压降为。
）A. 6.7VB. 6VC.D.20、已知如下图所示电路中V A＝0V，V B＝5V，分析二极管的工作状态后，可确定V o的值为_____。
（设二极管的正向压降为。
）图图图(a) 图(b)21、设硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V和8V，正向压降均为，可求出图(a)中电路的输出电压V o为_______；可求出图(b)中电路的输出电压V o为_______；可求出图(c)中输出电压V o为_______；可求出图(d)中输出电压V o为_______。
A.0.7V G..13V图(c) 图(d) 图(a) 图(b)22、已知D Z1、D Z2的稳压值分别为6V和7V，且具有理想的稳压特性，可求得图(a)路中，输出电压为_________；可求得图(b)中输出电压为_________。
A. 1VB. 5VC. 6VD. 13VE. 7V23、二极管的双向限幅电路如右图所示。
设v i为幅值大于直流电源V C1(=－V C2)值的正弦波，二极管为理想器件。
则可画出v o的波形为_________。
A. a)B. b)C. c)D. d)24、在同一测试电路中，分别测得A、B和C三个二极管电流如下表所示。
二极管的性能最好的是_________。
A. a)B. b)C. c管号加正向电压时的电流加反向电压时的电流a)1μAb)5mAμAc)2mA5μA25、一个硅二极管在正向电压U D=时，正向电流I D=10mA。
若U D增大到（即增加10%），则电流I D。
A.约为11mA（也增加10%）； B.约为20mA（增大1倍）；C.约为100mA（增大到原先的10倍）；D.仍为10mA（基本不变）。
26、用万用表判别放大电路中处于正常工作的某个晶体管的类型（指NPN型还是PNP型）与三个电极时以测出最为方便。
A.中极间电阻B.各极对地电位C.各极电流27、温度升高时，晶体管的电流放大系数β，反向饱和电流I CBO，正向结电压U BE。
A.变大 B.变小 C.不变28、温度升高时，晶体管的共射输入特性曲线将，输出特性曲线将，而且输出特性曲线之间的间隔将。
A.上移B.下移C.左移D.右移E.增大F.减小G.不变29、双极型晶体三极管在放大状态工作时的外部条件是。
A 发射结正偏，集电结正偏B 发射结正偏，集电结反偏C 发射结反偏，集电结反偏D 发射结反偏，集电结正偏30、在晶体管放大电路中，测得晶体管的各个电极的电位如下图所示，该晶体管的类型是。
型硅管型硅管型锗管型锗管31、某三极管各个电极的对地电位如图所示，可判断其工作状态是。
A.饱和B.放大C.截止D.已损坏2V 6V图图32、三极管的穿透电流I CEO是集-基反向饱和电流的倍. +β C.β33、三极管工作在饱和区时，b-e极间为，b-c极间为；工作在放大区时，b-e 极间为，b-c极间为。
A. 扩散电流 B. 漂移电流34、某三极管的极限参数P CM=150mW，I CM=100mA，V（BR）CEO=30V。
若它的工作电压V CE=10V，则工作电流I C不得超过mA（ B. 15mA C. 1mA）；若工作电压V CE=1V，则工作电流不得超过mA（ B. 15mA C. 1mA）；若工作电流I C=1mA，则工作电压不得超过V（A. 30V B. 10V C. 1V）。
三、计算题1.写出图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝。
图2.已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA。
求图所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
图3 电路如图所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图4 电路如图所示，已知u i＝5sinωt(V)，二极管导通电压U D＝。
试画出u i与u O的波形，并标出幅值。
图5 电路如图（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图6现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为。
试问：（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值各为多少（2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值各为多少7已知图所示电路中稳压管的稳定电压U Z＝6V，最小稳定电流I Zmin＝5mA，最大稳定电流I Zmax ＝25mA。
（1）分别计算U I为10V、15V、35V三种情况下输出电压U O的值；（2）若U I＝35V时负载开路，则会出现什么现象为什么图8已知稳压管的稳定电压U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA，最大功耗P ZM＝150mW。
试求图所示电路中电阻R的取值范围。
图9.在图所示电路中，发光二极管导通电压U D＝，正向电流在5～15mA时才能正常工作。
试问：（1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光（2）R的取值范围是多少图10电路如图（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压U Z＝3V，R的取值合适，u I的波形如图（c）所示。
试分别画出u O1和u O2的波形。
图11.有两只晶体管，一只的β＝200，I CEO＝200μA；另一只的β＝100，I CEO＝10μA，其它参数大致相同。
你认为应选用哪只管子为什么12测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。
在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。
图13.已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示。