半導體復習秘籍其實是從成哥那里搬過來的

1、一、 名詞解釋以及簡答題 二極管部分1、突變結：對于離子注入或在輕摻雜的原始晶片上進行淺結擴散的情況，且N型與P型之間的過渡是陡峭的。2、線性緩變結：在中等摻雜到重摻雜的原始晶片上進行深結擴散的情況，而且N型和P型之間的過渡是逐漸改變。3、空間耗盡區(qū)，耗盡層相似：（1）P-Si與N-si形成pn結，由于P-Si中有大量空穴，N-si中有大量電子，當結合后，P-Si的空穴擴散到N-si中，N-si中的電子擴散到P-Si中，從而在P-Si中形成帶負電的摻雜，而在N-si中形成帶正電的摻雜，也就是耗盡區(qū)，其中耗盡區(qū)中存在電場，有漂移產生，從而平衡了擴散。4、正向注入（擴散）：正偏時：擴散流大于漂移流

2、，n區(qū)電子擴散到p區(qū)（-xp)處積累成為p區(qū)的少子；p區(qū)的空穴擴散到n 區(qū)的（xn）處積累成為n區(qū)的少子。這一過程稱為正向注入。5、反向抽?。ㄆ疲?反偏時：p區(qū)的電子漂移到n區(qū)，n區(qū)的空穴漂移到p區(qū)，這一過程稱為反向抽取。6、變容二極管:工作在反偏狀態(tài)下的二極管，勢壘電容隨反偏電壓的增加而減小，稱為變容二極管。7、肖特基二極管：金屬和半導體形成整流接觸時具有正向導通，反向截止的作用，稱作肖特基二極管。8、隧道二極管：n區(qū)和p區(qū)都為簡并摻雜的pn結稱為隧道二極管。9、長二極管：pn結的p區(qū)和n區(qū)準中性區(qū)域的寬度遠大于擴散長度時，則稱這個二極管為長二極管。10、短二極管：pn結輕摻雜一側的準中性

3、區(qū)域的寬度與擴散長度同數量級或更小時，則稱這個二極管為窄基區(qū)二極管或短二極管11、勢壘電容Cj：形成空間電荷區(qū)的電荷隨外加電壓變化。12、擴散電容Cd：p-n結兩邊擴散區(qū)中，當加正向偏壓時，有少子的注入，并積累電荷，它也隨外 電壓而變化.擴散區(qū)的電荷數量隨外加電 壓的變化所產生的電容效應。13、.二極管的存貯延遲時間和反向恢復時間及其物理根源：電荷存儲和反向恢復時間：正偏時，電子從n區(qū)注入到p區(qū)，空穴從p區(qū)注入到 n區(qū)，在耗盡層邊界有少子的積累。導致p-n結內有等量的過剩電子和空穴-電荷的存儲。突然反向時，這些存儲電荷不能立即去除，消除存儲的電荷有兩種途徑：復合和漂移。都需要經過一定時間ts,

4、 p-n結才能達到反偏狀態(tài)，這個時間為反向恢復時間14、真空能級Eo:電子完全脫離材料本身的束縛所需的最小能量15、功函數：從費米能級到真空能級的能量差16、電子親和勢：真空能級到價帶底的能量差17、少子擴散區(qū)：PN結在正偏時，則會在結的兩邊臨界處會積累電荷，使得濃度比其他地方高，從而形成擴散區(qū)，往兩邊擴散。18、雪崩擊穿：在反偏下，電子、空穴在電場作用下與耗盡區(qū)里的原子不斷地碰撞，最后到達邊界，當反偏電壓過大時，電子的動能很大，在與耗盡區(qū)中的原子碰撞，能產生電子空穴對，多次碰撞后，產生大量的電子空穴對，形成比較大的電流。19、齊納擊穿：在高摻雜下，PN結的耗盡層寬度很小，不大的反向電壓可在耗

5、盡層形成很強電廠，而直接破壞共價鍵，使價電子脫離共價鍵舒服，產生電子空穴對，致使電流劇增。20、歐姆接觸和整流接觸：（P型的就倒過來）三極管部分1、 制備三極管（晶體管）的基本要求以及原因：NE>>NB>NC：提高發(fā)散區(qū)的發(fā)散效率基區(qū)寬度遠遠小于少子擴散長度：使基區(qū)的電子空穴復合約為零。2、 發(fā)射效率：發(fā)射區(qū)中多數載流子形成的電流與發(fā)射區(qū)的總電流比值。3、 基區(qū)運輸系數：集電區(qū)中多數載流子形成的電流與發(fā)射區(qū)中多數載流子形成的電流比值。PNPNPN4、 基區(qū)寬度調制效應和基區(qū)穿通：基區(qū)準中性寬度W隨著外加電壓Veb和Vcb的變化而變化的現(xiàn)象叫做基區(qū)寬度調制效應當基區(qū)準中性寬度W

6、變化為零時，也就是基區(qū)變成了耗盡區(qū)，這時基區(qū)穿通。5、 發(fā)射極電流集邊效應：由于BJT存在一定的基極電阻，包括發(fā)射區(qū)正下方的基區(qū)橫向電阻和發(fā)射區(qū)以外基區(qū)的電阻，而基極電流是在基區(qū)橫向電阻流動，這樣在基極電阻上產生電壓降，使發(fā)射區(qū)正下方基區(qū)中各點的電位不一樣，發(fā)射結邊緣相差電勢大，中心低，從而使得發(fā)射周圍邊緣處電流密度大。6、 共基極電流放大系數：7、 共發(fā)射極電流放大系數：8、 Icbo：發(fā)射極開路，在CB結上加反偏電壓而使電流達到飽和。9、 Iceo：基極開路，使得CB結反偏，BE結正偏，流過CB結的飽和電壓。10、 Vcbo：11、 Vceo：12、三極管的四種偏置模式：12、 四種偏置模

7、式下各區(qū)少子分布圖： MOSEFT部分1、 場效應：通過調節(jié)加在金屬板的電壓來調節(jié)其下的半導體的電導，從而調節(jié)半導體的電導率2、 溝道和溝道電荷：當外加的柵電壓足夠時，形成耗盡層并在SiO2下開始積累電荷形成反型層，這電荷連接了漏極和源極而導通，這就是溝道。構成溝道的電子（空穴）就是溝道電荷。3、 理想MOS管結構的基本假設：（1）在氧化物中或在氧化物和半導體之間的界面上不存在電荷。（2）金屬和半導體之間的功函數差為零.（3）SiO2層是良好的絕緣體，能阻擋直流電流流過。因此，即使 有外加電壓，表面空間電荷區(qū)也處于熱平衡狀態(tài)，這使得整 個表面空間電荷區(qū)中費米能級為常數。4、 載流子的積累：VG

8、<0，由于垂直表面向上的電場的作用，緊靠硅表面的空穴的濃度大于體內熱平衡多數載流子濃度時，稱為載流子積累現(xiàn)象。5、 載流子的耗盡：VG>0, (較小負偏置），空穴的濃度在O-S界面附近降低，稱為空穴被“耗盡”，留下帶負電的受主雜質。6、 載流子的反型：VG>VT時, 表面少數載流子濃度超過多數載流子濃度，這種情 況稱為“反型”。7、 MOSFET的閾值電壓、平帶電壓和夾斷電壓：8、 溝道電導和跨導：9、 MOS場效應管的類型：N溝增強型，N溝耗盡型，P溝增強型，p溝耗盡型二：計算題以及畫圖題關于二極管：1.室溫下，處于熱平衡條件下的硅突變結，P型摻NA=2x1015/cm3,

9、而N型摻雜ND=1015/cm3，計算：（1）內建電壓y0（2）xp,xn和W（3）x=0處的電場E（4）x=0處的電勢y解：2. 給定二極管冶金結附近的摻雜分布如下圖，根據耗盡近似，畫出預期的二極管內的電荷密度、電場和靜電勢圖解：3、p-i-n二極管如圖2所示，它是一個三層器件，其中間層為本征材料且相對較窄。假設p型和n型區(qū)域為均勻摻雜，而i層中ND-NA=0：（1）簡要畫出器件中的電荷密度、電場和靜電勢。同時畫出 熱平衡條件下器件的能帶圖（2）p型和n型層之間的內建電壓是多少？并證明你的答案（3）建立電荷密度、電場和靜電勢的定量表達式解：（1）（2）（3）4.圖是室溫下一個pn結二極管內的

10、穩(wěn)態(tài)載流子濃度圖，圖上標出了刻度。(1)二極管是正偏還是反偏？并加以解釋。(2)二極管準中性區(qū)域是否滿足小注入條件？請解釋你是如何得到答案的？(3)確定外加電壓V(4)確定空穴擴散長度LP. (5)p型和n型一側摻雜濃度各是多少？解：6、給定一個平面p+n硅突變結二極管，N型雜質濃度ND=1015/cm3,且T=300K,確定 （1）二極管擊穿電壓VBR的近似值（2）擊穿電壓下的耗盡層寬度（3）擊穿電壓下耗盡層內的最大電場解：二、三極管部分：1.對一個具有良好放大能力的三極管的發(fā)射區(qū)（E區(qū)），基區(qū)（B區(qū)）和集電區(qū)（C區(qū)）的摻雜濃度和基區(qū)的寬度各有什么要求？為什么？解：NE>>NB&

11、gt;NC, 目的是使三極管有更大的發(fā)射效率，從而提高放大系數 WB<<LB, 目的是使三極管有更大的基區(qū)輸運系數，從而提高放大系數.另外基區(qū)做的很薄，可以減少載流子的基區(qū)渡越時間，提高三極管的特征頻率2、雙結型晶體管中ICBO和VCBO的物理意義？并畫出實驗中用晶體管圖示儀測試pnp晶體管ICBO和VCBO的電路圖解： ICBO的物理意義：三極管的發(fā)射極開路時，CB結反偏時，流過CB的反向飽和電流。 VCBO的物理意義：三極管的發(fā)射極開路時，能加在集電極-基極間的最大反向電壓，即CB端的擊穿電壓。測試電路圖如下：3. 解釋三極管的“發(fā)射效率”和“基區(qū)輸運系數”的物理意義？解：發(fā)射

12、效率：發(fā)射區(qū)的多子擴散到基區(qū)形成的電流分量與流過發(fā)射極的總電流的比值?；鶇^(qū)輸運系數：發(fā)射區(qū)多子擴散到基區(qū)，又穿過基區(qū)到達集電區(qū)形成的電流分量與發(fā)射區(qū)多子擴散到基區(qū)形成的電流分量的比值。 4、 5、三極管的基區(qū)做成緩變基區(qū)的優(yōu)點是什么？ 在基區(qū)形成內建電場，在內建電場的作用下，從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)的載流子可以更快的傳輸到發(fā)射區(qū)，提高基區(qū)傳輸因子，減少基區(qū)渡越時間，從而可以提高三極管的放大系數和特征頻率。6、pnpBJT準中性區(qū)域中的少子分布如下圖所示，確定： (a)VEB是正偏還是反偏？為什么？ (b)VCB是正偏還是反偏？其外加的偏壓等于多少？ (c)該pnpBJT工作在什么偏置模式？ (d)定性畫出該三極管處于飽和工作模式下的少子分布圖解：7、在npnBJT中，已知IEn