常用半导体器件习题考答案
半导体器件(附答案)
第一章、半导体器件(附答案)一、选择题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. B. C.3.稳压管的稳压是其工作在 ________A. 正向导通B. 反向截止C. 反向击穿区4.V U GS 0=时,能够工作在恒流区的场效应管有 ________A. 结型场效应管B. 增强型 MOS 管C. 耗尽型 MOS 管5.对PN 结增加反向电压时,参与导电的是 ________A. 多数载流子B. 少数载流子C. 既有多数载流子又有少数载流子6.当温度增加时,本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____A. 增加B. 减少C. 不变7.用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻,两次测量结果 ______A. 相同B. 第一次测量植比第二次大C. 第一次测量植比第二次小8.面接触型二极管适用于 ____A. 高频检波电路B. 工频整流电路9.下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是: ____A. 2CZ11B. 2CP10C. 2CW11D.2AP610.当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。
若其他参数不变,当温度上升到40℃,则D U 的大小将 ____A. 等于 0.7VB. 大于 0.7VC. 小于 0.7V11.当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来,可组成的稳压值有 _____A. 两种B. 三种C. 四种12.在图中,稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ,且工作在稳压状态,由此可知输出电压O U 为 _____A. 6VB. 7VC. 0VD. 1V13.将一只稳压管和一只普通二极管串联后,可得到的稳压值是( )A. 两种B. 三种C. 四种14.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 __(1)__,而少数载流子的浓度与 __(2)__有很大关系。
半导体物理与器件课后练习题含答案
半导体物理与器件课后练习题含答案1. 简答题1.1 什么是p型半导体?答案: p型半导体是指通过加入掺杂物(如硼、铝等)使得原本的n型半导体中含有空穴,从而形成的半导体材料。
具有p型性质的半导体材料被称为p型半导体。
1.2 什么是n型半导体?答案: n型半导体是指通过加入掺杂物(如磷、锑等)使得原本的p型半导体中含有更多的自由电子,从而形成的半导体材料。
具有n型性质的半导体材料被称为n型半导体。
1.3 什么是pn结?答案: pn结是指将p型半导体和n型半导体直接接触形成的结构。
在pn结的界面处,p型半导体中的空穴和n型半导体中的自由电子会相互扩散,形成空间电荷区,从而形成一定的电场。
当外加正向电压时,电子和空穴在空间电荷区中相遇,从而发生复合并产生少量电流;而当外加反向电压时,电场反向,空间电荷区扩大,从而形成一个高电阻的结,电流几乎无法通过。
2. 计算题2.1 若硅片的掺杂浓度为1e16/cm³,电子迁移率为1350 cm²/Vs,电离能为1.12 eV,则硅片的载流子浓度为多少?解题过程:根据硅片的掺杂浓度为1e16/cm³,可以判断硅片的类型为n型半导体。
因此易知载流子为自由电子。
根据电离能为1.12 eV,可以推算出自由电子的有效密度为:n = N * exp(-Eg / (2kT)) = 6.23e9/cm³其中,N为硅的密度,k为玻尔兹曼常数(1.38e-23 J/K),T为温度(假定为室温300K),Eg为硅的带隙(1.12 eV)。
因此,载流子浓度为1e16 + 6.23e9 ≈ 1e16 /cm³。
2.2 假设有一n+/p结的二极管,其中n+区的掺杂浓度为1e19/cm³,p区的掺杂浓度为1e16/cm³,假设该二极管在正向电压下的漏电流为1nA,求该二极管的有效面积。
解题过程:由于该二极管的正向电压下漏电流为1nA,因此可以利用肖特基方程计算出它的开启电压:I = I0 * (exp(qV / (nkT)) - 1)其中,I0为饱和漏电流(假定为0),q为电子电荷量,V为电压,n为调制系数(一般为1),k为玻尔兹曼常数,T为温度。
电子电路基础习题册参考答案第一章
电⼦电路基础习题册参考答案第⼀章电⼦电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第⼀章常⽤半导体器件§1-1 晶体⼆极管⼀、填空题1、物质按导电能⼒的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三⼤类,最常⽤的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺⼊的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体⼜称本征半导体,其内部空⽳和⾃由电⼦数相等。
N型半导体⼜称电⼦型半导体,其内部少数载流⼦是空⽳;P 型半导体⼜称空⽳型半导体,其内部少数载流⼦是电⼦。
4、晶体⼆极管具有单向导电性,即加正向电压时,⼆极管导通,加反向电压时,⼆极管截⽌。
⼀般硅⼆极管的开启电压约为0.5 V,锗⼆极管的开启电压约为0.1 V;⼆极管导通后,⼀般硅⼆极管的正向压降约为0.7 V,锗⼆极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗⼆极管开启电压⼩,通常⽤于检波电路,硅⼆极管反向电流⼩,在整流电路及电⼯设备中常使⽤硅⼆极管。
6.稳压⼆极管⼯作于反向击穿区,稳压⼆极管的动态电阻越⼩,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防⽌反向击穿电流超过极限值⽽发⽣热击穿损坏稳压管。
8⼆极管按制造⼯艺不同,分为点接触型、⾯接触型和平⾯型。
9、⼆极管按⽤途不同可分为普通⼆极管、整流⼆极管、稳压⼆极管、开关、热敏、发光和光电⼆极管等⼆极管。
10、⼆极管的主要参数有最⼤整流电流、最⾼反向⼯作电压、反向饱和电流和最⾼⼯作频率。
11、稳压⼆极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所⽰电路中,⼆极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为⽆法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所⽰电路中,⼆极管均为理想⼆极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所⽰电路中,⼆极管是理想器件,则流过⼆极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
(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 0.6-0.7VB. 0.2-0.7V0.3-0.6VC.0.6-0.7V 0.2-0.3VD. 0.1-0.2V0.6-0.7V的大小为( )。
2.判断右面两图中,UABA. 0.6V 0.3VB. 0.3V 0.6VC. 0.3V 0.3VD. 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.1×10B. 1×1000C. 1×102或1×103D. 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. 不确定8.PN结的P区接电源负极,N区接电源正极,称为()偏置接法。
第6章 半导体器件习题与解答
题 6-4 图
A. 5V
B. 7V
C. 0V
6-5 在题 6-5 图所示的电路中,稳压二极管 Dz1 和 Dz2 的稳定电压分别为 5V 和 7V,其正向
压降忽略不计,则 Uo 为( )。A
题 6-5 图
A. 5 V
B. 7 V
C. 0 V
6-6 在放大电路中,若测得某晶体管三个极的电位分别为 9 V,4 V,3.4 V,则这三个级分别为
题 6-14 图
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 DA 和 DB 两个二极管的导通与关断。 当 A、B 两点的电位同时为 0 时,DA 和 DB 两个二极管的阳极和阴极(UY)两端电位 同时为 0V,因此均不能导通;当 UA=5V,UB=0V 时,DA 的阳极电位为 5V,阴极电位 为 0(接地) ,根据二极管的导通条件,DA 此时承受正向电压而导通,一旦 DA 导通, 则 UY>0,从而使 DB 承受反向电压(UB=0V)而截止;当 UA=UB=5V 时,即 DA 和 DB 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:
6-26 在题 6-26 图所示的各个电路中,试问晶体管工作于何种状态?
(a)
(b)
(c)
题 6-26 图
解:计算结果见下表,设uBE=0.6V。表中,ICS为晶体管饱和时的集电极电流,IBS为晶
体管临界饱和状态时的基极电流。
判断公式
(a)管
(b)管
(c)管
I
CS
≈
v CC RC
12mA
8mA
IBS=
半导体器件物理复习题答案
半导体器件物理复习题答案一、选择题1. 半导体材料中,导电性介于导体和绝缘体之间的是:A. 导体B. 绝缘体C. 半导体D. 超导体答案:C2. PN结形成后,其空间电荷区的电场方向是:A. 由N区指向P区B. 由P区指向N区C. 垂直于PN结界面D. 与PN结界面平行答案:B3. 在室温下,硅的本征载流子浓度大约是:A. \(10^{10}\) cm\(^{-3}\)B. \(10^{12}\) cm\(^{-3}\)C. \(10^{14}\) cm\(^{-3}\)D. \(10^{16}\) cm\(^{-3}\)答案:D二、简答题1. 解释什么是PN结,并简述其工作原理。
答案:PN结是由P型半导体和N型半导体接触形成的结构。
P型半导体中空穴是多数载流子,N型半导体中电子是多数载流子。
当P型和N型半导体接触时,由于扩散作用,空穴和电子会向对方区域扩散,形成空间电荷区。
在空间电荷区,由于电荷的分离,产生一个内建电场,这个电场的方向是从N区指向P区。
这个内建电场会阻止进一步的扩散,最终达到动态平衡,形成PN结。
2. 描述半导体中的扩散和漂移两种载流子运动方式。
答案:扩散是指由于浓度梯度引起的载流子从高浓度区域向低浓度区域的运动。
漂移则是指在外加电场作用下,载流子受到电场力的作用而产生的定向运动。
扩散和漂移共同决定了半导体中的电流流动。
三、计算题1. 假设一个PN结的内建电势差为0.7V,求其空间电荷区的宽度。
答案:设PN结的空间电荷区宽度为W,内建电势差为Vbi,则有:\[ V_{bi} = \frac{qN_{A}N_{D}}{2\varepsilon}W \] 其中,q是电子电荷量,\( N_{A} \)和\( N_{D} \)分别是P型和N型半导体中的掺杂浓度,\( \varepsilon \)是半导体的介电常数。
通过这个公式可以计算出空间电荷区的宽度W。
四、论述题1. 论述半导体器件中的载流子注入效应及其对器件性能的影响。
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。
第2章半导体器件习题解答
第二章习题参考答案2-1 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空穴,能否说N 型半导体带负电,P 型半导体带正电?为什么?答 不能。
因为不论是N 型半导体还是P 型半导体,虽然它们都有一种载流子占多数,整个晶体仍然不带电。
因原子核外层电子和空穴的总带电量总是与原子核电量相等,极性相反,所以不能这样说。
2-2 扩散电流是由什么载流子运动而形成的?漂移电流又是由什么载流子在何种作用下而形成的?答 扩散电流是由多数载流子运动而形成的;漂移电流是由少数载流子运动形成的。
2-3 把一个PN 结接成图2-42所示的电路,试说明这三种情况下电流表的读数有什 么不同?为什么?a) b) c)图2-42 题2-3图答 a )电流表无读数。
因为电路中无电源,PN 结本身不导电。
b )电流表读数RE。
因为PN 结正向导通,结压降近似为零。
c )电流表读数很小或为零。
因为PN 结反向截止,电路不通。
2-4 图2-43a 是输入电压I u 的波形。
试画出对应于I u 的输出电压O u ,电阻R 上电压R u 和二极管V 上电压V u 的波形,并用基尔霍夫电压定律检验各电压之间的关系。
二极管的正向压降可忽略不计。
a) b)图2-43 题2-4图2 解题2-4解图2-5 在图2-44的各电路图中,V 5=E ,V sin 10t u i ω=,二极管的正向 压降可忽略不计,试分别画出输出电压O u 的波形。
a) b)c) d)图2-44 题2-5图3解a)b)c)d)题1-5解图2-6 在图2-45所示的两个电路中,已知V sin 30t u i ω=,二极管的正向压 降可忽略不计,试分别画出输出电压o u 的波形。
a ) b)图2-45 题2-6图4解a) b)题1-6解图2-7在图2-46所示各电路中,二极管为理想二极管,判断各图二极管的工作u。
状态,并求oa)b)c) d)图2-46 题2-7图解a)由于二极管V的阳极电位高于阴极电位,故可以导通。
电子电路基础习题册参考答案-第一章讲解
电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
半导体器件物理考试重点
一、选择题
1.半导体材料中最常用的元素是:
A.硅(正确答案)
B.铜
C.铁
D.铝
2.在半导体中,载流子主要包括:
A.电子和质子
B.电子和空穴(正确答案)
C.空穴和离子
D.质子和中子
3.PN结的正向偏置是指:
A.P区接高电位,N区接低电位(正确答案)
B.N区接高电位,P区接低电位
C.P区和N区都接高电位
D.P区和N区都接低电位
4.二极管的正向特性是指:
A.正向电压下,电流随电压指数增长(正确答案)
B.正向电压下,电流随电压线性增长
C.反向电压下,电流随电压指数增长
D.反向电压下,电流保持不变
5.MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)的栅极电压主要控制:
A.源极和漏极之间的电阻(正确答案)
B.源极和栅极之间的电阻
C.漏极和栅极之间的电阻
D.源极、栅极和漏极之间的总电阻
6.在CMOS(互补金属氧化物半导体)逻辑电路中,主要利用的是:
A.二极管的单向导电性
B.MOSFET的开关特性(正确答案)
C.双极型晶体管的放大特性
D.JFET(结型场效应晶体管)的电压控制特性
7.半导体器件中的“阈值电压”是指:
A.使器件开始导电的最小电压(正确答案)
B.使器件达到最大导电能力的电压
C.器件正常工作时的电压范围
D.器件击穿时的电压
8.在半导体存储器中,DRAM(动态随机存取存储器)需要定期刷新是因为:
A.DRAM中的电容会漏电(正确答案)
B.DRAM的访问速度较慢
C.DRAM的存储容量较小
D.DRAM的制造成本较高。
半导体试题及答案
半导体试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 半导体材料的导电性介于金属和绝缘体之间,这是因为:A. 半导体材料内部存在大量的自由电子B. 半导体材料内部存在大量的空穴C. 半导体材料的能带结构D. 半导体材料的晶格结构答案:C2. 下列哪种掺杂方式可以增加半导体的导电性?A. N型掺杂B. P型掺杂C. 同时进行N型和P型掺杂D. 不进行任何掺杂答案:A3. 半导体的PN结在正向偏置时,其导通的原因是:A. 电子从P区注入N区B. 空穴从N区注入P区C. 电子和空穴的复合D. 电子和空穴的注入答案:D4. 半导体器件中,晶体管的放大作用主要依赖于:A. 基极电流B. 发射极电流C. 集电极电流D. 所有电流的总和5. 下列哪种材料不适合作为半导体材料?A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案:C6. 半导体器件的最小特征尺寸缩小,可以带来以下哪些好处?A. 降低成本B. 提高速度C. 减少功耗D. 所有以上答案:D7. 在半导体工艺中,光刻技术主要用于:A. 制造晶体管B. 制造集成电路C. 制造绝缘体D. 制造导线答案:B8. 半导体的能带理论中,价带和导带之间的区域被称为:A. 能隙B. 能级C. 能带D. 能区答案:A9. 下列哪种半导体器件具有记忆功能?B. 晶体管C. 存储器D. 逻辑门答案:C10. 半导体器件的热稳定性主要取决于:A. 材料的热导率B. 器件的散热设计C. 器件的制造工艺D. 所有以上答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 半导体材料的特性包括:A. 导电性B. 绝缘性C. 半导体性D. 磁性答案:AC2. 下列哪些因素会影响半导体器件的性能?A. 温度B. 湿度C. 光照D. 电压答案:ABC3. 半导体器件的类型包括:A. 二极管B. 晶体管C. 集成电路D. 电阻答案:ABC4. 下列哪些是半导体材料的掺杂元素?A. 硼B. 磷C. 铜D. 锗答案:AB5. 在半导体工艺中,下列哪些步骤是必要的?A. 清洗B. 氧化C. 蒸发D. 抛光答案:ABC三、填空题(每题2分,共20分)1. 半导体材料的导电性主要依赖于______。
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。
14章 题库——半导体器件+答案
管正向压降为 0.7V。正确的答案为
。
图 14-2-22
A. D1 导通、D2 截止、UAB=0.7V B. D1 截止、D2 导通、UAB=-5.3V
C. D1 导通、D2 导通、UAB=0.7V D. D1 截止、D2 截止、UAB=12V
23、本征半导体掺入 5 价元素后成为
。
A.本征半导体
B. N 型半导体
图 14-3-10 11、在图 14-3-11 所示电路中,设 D 为理想二极管,已知输入电压 ui 的波形。试画出 输出电压 uo 的波形图。
图 14-3-11
12、某人检修电子设备时,用测电位的办法,测出管脚①对地电位为-6.2V;管脚②对 地电位为-6V;管脚③对地电位为-9V,见图 14-3-12 所示。试判断各管脚所属电极及 管子类型(PNP 或 NPN)。
25、下图 14-1-25 中 D1-D3 为理想二极管,A,B,C 灯都相同,其中最亮的灯是 灯。
图 14-1-25
26、测得某 NPN 管的 VBE=0.7V,VCE=0.2V,由此可判定它工作在_______区。
27、当 PN 结反偏时,外加电场与内电场方向相
,使空间电荷区宽度变
。
28、测得放大电路中某三极管的三个管脚 A、B、C 的电位分别为 6V、2.2V、2.9V,则 该三极管的类型为______,材料为______,并可知管脚______为发射极。
29、某晶体管的发射极电流等于 1mA,基极电流等于 20µA,则它的集电极电流等于 ______mA。
二、选择题
1、 判断下图 14-2-1 所示电路中各二极管是否导通,并求 A,B 两端的电压值。设二极
管正向压降为 0.7V。正确的答案为
《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)电子电路基础习题册参考答案-第一章
电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
《半导体器件》习题及参考答案
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、内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 型中性区内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 。
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)
* m* p 2 m p ( Ev E )
g v ( E )[1 f ( E )] ( Ev E ) e
1/ 2
2
3
e ( E EF ) / kT
( E E F ) / kT
...
* m* p 2m p
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7章 常用半导体器件 习题参考答案
7-1 计算图所示电路的电位U Y (设D 为理想二极管)。
(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。
从图中可以看出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1k Ω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 =E ⨯
+9
19=109E ; (3)由于U A =U B =E ,D A 和D B 同时导通,因此U Y =E ⨯+5.099=1918E 。
7-2 在图所示电路中,设D 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。
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。
u o 与u i 的波形对比如右图所示:
7-3 试比较硅稳压管与普通二极管在结构和运用上有
何异同
(参考答案:见教材)
7-4 某人检修电子设备时,用测电位的办法,测出管脚①对地电位为-;管脚②对地电位
为-6V ;管脚③对地电位为-9V ,见图所示。
试判断各管脚所属电极及管子类型(PNP 或NPN )。
解:该题考查的是不同类型晶体管的特点以及管脚之间的电位关系。
首先根据已知条件中三个管脚对地的电位均为负值可以看出,此晶体管使用的电源为负电源,即该管为PNP 型,然后可以根据管脚①和②两者的差值判断应该为锗管(硅管应为),并且据此可断定管脚①和②分别为该管的基极和发射极,而管脚③则为集电极。
7-5 两个晶体管的共射极输出特性曲线如图所示。
试说明哪个管子的β值大哪个管子的热稳定性好
解:该题考查了晶体管输出特性和参数的相关知识。
从(a )(b)两图可以看出:当I B 变化相同的值时,(a )图中I C 变化要更大一些,由B
C
I I ∆∆=β可知(a )图管子的β值大,热稳定性差,而(b )图由于β值小,热稳定性较好。
7-7 一晶体管的极限参数为P CM =100mW ,I CM =20mA ,U (BR )CEO =15V ,试问在下列情况下,哪种是正常工作
⑴U CE =3V ,I C =10mA ;⑵U CE =2V ,I C =40mA ;⑶U CE =6V ,I C =20mA 。
解:(1)能正常工作。
(2)不能正常工作。
集电极电流太大。
(3)不能正常工作。
其积大于集电结耗散功率。
7-8 试总结晶体三极管分别工作在放大、饱和、截止三种工作状态时,三极管中的两个PN 结所具有的特点。
解:三极管工作在放大工作状态时,集电结反偏,发射结下偏。
三极管工作在饱和工作状态时,发射线和集电结均正偏。
三极管工作在截止工作状态时,发射线和集电结均反偏。