(完整word版)《半導(dǎo)體器件物理》試卷(一)答案[1]

1、半導(dǎo)體器件物理試卷（一）標準答案及評分細則一、填空（共32分，每空2分）1、PN結(jié)電容可分為擴散電容和過渡區(qū)電容兩種，它們之間的主要區(qū)別在于擴散電容產(chǎn)生于過渡區(qū)外的一個擴散長度范圍內(nèi)，其機理為少子的充放電，而過渡區(qū)電容產(chǎn)生于空間電荷區(qū)，其機理為多子的注入和耗盡。2、當MOSFET器件尺寸縮小時會對其閾值電壓VT產(chǎn)生影響，具體地，對于短溝道器件對vt的影響為下降，對于窄溝道器件對V的影響為上升。3、在NPN型BJT中其集電極電流IC受VBE電壓控制其基極電流IB受VBg電壓控制。4、硅-絕緣體SOI器件可用標準的MOS工藝制備，該類器件顯著的優(yōu)點是寄生參數(shù)小，響應(yīng)速度快等。5、PN結(jié)擊穿的機制主

2、要有雪崩擊穿、齊納擊穿、熱擊穿等等幾種，其中發(fā)生雪崩擊穿的條件為VB>6Eg/q。6、當MOSFET進入飽和區(qū)之后，漏電流發(fā)生不飽和現(xiàn)象，其中主要的原因有溝道長度調(diào)制效應(yīng)，漏溝靜電反饋效應(yīng)和空間電荷限制效應(yīng)。二、簡述（共18分，每小題6分）1、Early電壓VA；基甌變覿對酚嵌嚴的財在鼬諦晡頤鱸匕表現(xiàn)為峨謝卜加電壓頤而醐上北因為壤電緒站懈斷瞅魅尉比并楠井向基Q財風(fēng)便有效基區(qū)寬度誠小從而引起電韻瞅藏增丸艇曲線鞠上升期圖升沁）所示.飜醴曲線延塩輒禰臟于魁描U霍%心財厄獅KE砌電圧您珞骷訓(xùn)瞬任庫眄圖2-25（奴成酣疑®.,;'-答案：2、截止頻率fT；答案：截止頻率即電流增益

3、下降到1時所對應(yīng)的頻率值。3、耗盡層寬度W。答案：P型材料和N型材料接觸后形成PN結(jié)，由于存在濃度差，就會產(chǎn)生空間電荷區(qū)，而空間電荷區(qū)的寬度就稱為耗盡層寬度W。三、分析（共20分，每小題10分）1、對于PNP型BJT工作在正向有源區(qū)時載流子的輸運情況；答案：對于PNP型晶體管，其發(fā)射區(qū)多數(shù)載流子空穴向集電區(qū)擴散，形成電流IEP，其中一部分空穴與基區(qū)的電子復(fù)合，形成基極電流的IB的主要部分，集電極接收大部分空穴形成電流ICp，它是IC的主要部分。2、熱平衡時突變PN結(jié)的能帶圖、電場分布，以及反向偏置后的能帶圖和相應(yīng)的I-V特性曲線。（每個圖2分）答案：熱平衡時突變PN結(jié)的能帶圖、電場分布如下所示

4、，反向偏置后的能帶圖和相應(yīng)的I-V特性曲線如下所示。四、計算推導(dǎo)（共30分，每小題15分）1、MOSFET工作在非飽和區(qū)時的Sah方程推導(dǎo)，并求解跨導(dǎo)gm和溝道電導(dǎo)gD，說明提高gm的具體措施；（每步2分，電導(dǎo)計算4分，措施3分）引用歐釧懇津"列溝逆電流常度力桎:若栩兒代志溝逍電流密度*則drqv)、Jkx.vi-x.k葉4.49】4l'Tr(r)為職諭觀作簽葦點的溝道5一由丁假定綴變溝道蚯似感立+所以歐蝸定律采賊繼申我，而n徇迫電辱HJZ丁的函數(shù)占二XXC將/,-.<-ry)<rij1-.A-向上卩價跖!須山溝道電挾、即曲"色:嚴IJD'F1&

5、lt;*+r)Jl'lz(450)式十x,為申址砒弔面坐林，沖麻在、-二平曲丄槪流子犠度等y-ITii此可切y-門応代表叩忖面積下溝員申反甩載施十總".因此Cy)=qn(xTy)rix(J'51)林此式代人CM-5式幷朮我對二積付，溝道琨誡我不為tiI-(T)兒=宀呼4(苛二4-52)既巳鍛定場驕應(yīng)結(jié)的瞬電涼即以翹略*二tUtfiJS又扶作是不導(dǎo)電的.洽7方向痢勖的洶道電澈將保拎等尸檔敷不童C答案：求Q2，現(xiàn)在的情況是t(?.(r)l相對于I62、10釧I已不可忽略童新引用基本關(guān)系寫出5心(45?)(4-5N)F(>)】4-妙求fi,.將示式(4-59)代人(4

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