半導(dǎo)體器件物理-復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、半導(dǎo)體器件物理-復(fù)習(xí)重點(diǎn)第一章 pn結(jié) pn結(jié)是怎么形成的？耗盡區(qū)：正因?yàn)榭臻g電荷區(qū)內(nèi)不存在任何可動(dòng)的電荷，所以該區(qū)也稱為耗盡區(qū)?？臻g電荷邊緣存在多子濃度梯度，多數(shù)載流子便受到了一個(gè)擴(kuò)散力。在熱平衡狀態(tài)下，電場力與擴(kuò)散力相互平衡。p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體接觸面形成pn結(jié)，p區(qū)中有大量空穴流向n區(qū)并留下負(fù)離子，n區(qū)中有大量電子流向p區(qū)并留下正離子（這部分叫做載流子的擴(kuò)散），正負(fù)離子形成的電場叫做空間電荷區(qū)，正離子阻礙電子流走，負(fù)離子阻礙空穴流走（這部分叫做載流子的漂移），載流子的擴(kuò)散與漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以pn結(jié)不加電壓下呈電中性。 pn結(jié)的能帶圖（平衡和偏壓）無外加偏壓，處于熱平衡狀態(tài)下，費(fèi)米能

2、級處處相等且恒定不變。 內(nèi)建電勢差計(jì)算n區(qū)導(dǎo)帶電子試圖進(jìn)入p區(qū)導(dǎo)帶時(shí)遇到了一個(gè)勢壘，這個(gè)勢壘稱為內(nèi)建電勢差。 空間電荷區(qū)的寬度計(jì)算 pn結(jié)電容的計(jì)算第二章 pn結(jié)二極管理想pn結(jié)電流模型是什么？勢壘維持了熱平衡。反偏：n區(qū)相對于p區(qū)電勢為正，所以n區(qū)內(nèi)的費(fèi)米能級低于p區(qū)內(nèi)的費(fèi)米能級，勢壘變得更高，阻止了電子與空穴的流動(dòng)，因此pn結(jié)上基本沒有電流流動(dòng)。正偏：p區(qū)相對于n區(qū)電勢為正，所以p區(qū)內(nèi)的費(fèi)米能級低于n區(qū)內(nèi)的費(fèi)米能級，勢壘變得更低，電場變低了，所以電子與空穴不能分別滯留在n區(qū)與p區(qū)，所以pn結(jié)內(nèi)就形成了一股由n區(qū)到p區(qū)的電子和p區(qū)到n區(qū)的空穴。電荷的流動(dòng)在pn結(jié)內(nèi)形成了一股電流。過剩少子電子

3、：正偏電壓降低了勢壘，這樣就使得n區(qū)內(nèi)的多子可以穿過耗盡區(qū)而注入到p區(qū)內(nèi)，注入的電子增加了p區(qū)少子電子的濃度。 少數(shù)載流子分布（邊界條件和近似分布） 理想pn結(jié)電流 pn結(jié)二極管的等效電路（擴(kuò)散電阻和擴(kuò)散電容的概念）擴(kuò)散電阻：在二極管外加直流正偏電壓，再在直流上加一個(gè)小的低頻正弦電壓，則直流之上就產(chǎn)生了個(gè)疊加小信號正弦電流，正弦電壓與正弦電流就產(chǎn)生了個(gè)增量電阻，即擴(kuò)散電阻。擴(kuò)散電容：在直流電壓上加一個(gè)很小的交流電壓，隨著外加正偏電壓的改變，穿過空間電荷區(qū)注入到n區(qū)內(nèi)的空穴數(shù)量也發(fā)生了變化。p區(qū)內(nèi)的少子電子濃度也經(jīng)歷了同樣的過程，n區(qū)內(nèi)的空穴與p區(qū)內(nèi)的電子充放電過程產(chǎn)生了電容，即擴(kuò)散電容。 產(chǎn)生

4、-復(fù)合電流的計(jì)算 pn結(jié)的兩種擊穿機(jī)制有什么不同？齊納擊穿:重?fù)诫s的pn結(jié)由于隧穿機(jī)制而發(fā)生齊納擊穿。在重?fù)诫spn結(jié)內(nèi)，反偏條件下結(jié)兩側(cè)的導(dǎo)帶與價(jià)帶離得非常近，以至于電子可以由p區(qū)直接隧穿到n區(qū)的導(dǎo)帶。即齊納擊穿。雪崩擊穿：當(dāng)電子或空穴穿越空間電荷區(qū)時(shí)，由于電場的作用，他們的能量會(huì)增加，增加到一定的一定程度時(shí)，并與耗盡區(qū)的原子電子發(fā)生碰撞，便會(huì)產(chǎn)生新的電子空穴對，新的電子空穴又會(huì)撞擊原子內(nèi)的電子，于是就發(fā)生了雪崩擊穿。對于大多數(shù)pn結(jié)來說，雪崩擊穿占主導(dǎo)地位。在電場的作用下，新的電子與空穴會(huì)朝著相反的方向運(yùn)動(dòng)，于是便形成了新的電流。第三章 雙極晶體管 雙極晶體管的工作原理是什么？ 雙極晶體管有

5、幾種工作模式，哪種是放大模式？正向有源，反向有源，截止，飽和。 雙極晶體管的少子分布（圖示） 雙極晶體管的電流成分（圖示），它們是怎樣形成的？正向有源時(shí)同少子分布。 低頻共基極電流增益的公式總結(jié)（分析如何提高晶體管的增益系數(shù)） 等效電路模型（ebers-moll模型和hybrid-pi模型）（畫圖和簡述） 雙極晶體管的截止頻率受哪些因素影響？基區(qū)渡越時(shí)間。利用有內(nèi)建電場的緩變摻雜基區(qū)。 雙極晶體管的擊穿有哪兩種機(jī)制？第四章 mos場效應(yīng)晶體管基礎(chǔ) mos結(jié)構(gòu)怎么使半導(dǎo)體產(chǎn)生從堆積、耗盡到反型的變化？反型：當(dāng)在棚極加上更大的負(fù)電壓時(shí)，導(dǎo)帶和價(jià)帶的彎曲程度更加明顯了，本證費(fèi)米能級已經(jīng)在費(fèi)米能級的上

6、方了，以至于價(jià)帶比導(dǎo)帶更接近費(fèi)米能級，這個(gè)結(jié)果表明半導(dǎo)體表面是p型的，通過施加足夠大的負(fù)電壓半導(dǎo)體表面已經(jīng)從n型轉(zhuǎn)為p型了。這就是半導(dǎo)體表面的空穴反型層。 mos結(jié)構(gòu)的平衡能帶圖（表面勢、功函數(shù)和親和能）及平衡能帶關(guān)系 柵壓的計(jì)算(非平衡能帶關(guān)系) 平帶電壓的計(jì)算 閾值電壓的計(jì)算* mos電容的計(jì)算總的電容公式：最大電容：平帶電容：，最小電容：， mosfet的工作原理是什么？ 電流-電壓關(guān)系（計(jì)算）n溝道：p溝道： mosfet的跨導(dǎo)計(jì)算 mosfet的等效電路（簡化等效電路） mosfet的截止頻率主要取決于什么因素？第五章 光器件電子-空穴對的產(chǎn)生率： pn結(jié)太陽能電池的電流光電導(dǎo)計(jì)算 光電導(dǎo)增益 光電二極管的光電流 pin二極管怎么提高光電探測效率？ 發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率主要取決于哪些因素？ pn結(jié)二極管激光器怎樣實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（借助于能帶圖說明）第六章 mos場效應(yīng)晶體管：概念的深入 mosfet按比例縮小理論（恒定電場縮小），哪些參數(shù)縮小，哪些參數(shù)增大 結(jié)型場效