《半导体物理学》习题库它们之间的异同7。

ICBO、IEBO和ICEO的逆流是如何定义的？写出iceo和icbo的关系并讨论。

8。

如何定义反向击穿电压bucbo、buceo、buebo？写下布奇奥和布奇博之间的关系，并进行讨论。

9.高频时晶体管电流放大系数降低的原因是什么？10。

描述晶体管的主要频率参数是什么？它们各自的含义是什么？11.影响特征频率的因素有哪些？如何描述频率ft？12。

绘制晶体管共基极高频等效电路图和共发射极高频等效电路图13.大电流下晶体管β 0和傅立叶变换减小的主要原因是什么？14。

简述了大注入效应、基极扩展效应和发射极电流边缘效应的机理15。

晶体管最大耗散功率是多少？这与什么因素有关？如何降低晶体管热阻？16。

画出晶体管的开关波形，表示延迟时间τd、上升时间tr、存储时间ts和下降时间tf，并解释其物理意义17。

解释晶体管的饱和状态、关断状态、临界饱和和深度饱和的物理意义18。

以NPN硅平面为例，当发射极结正向偏置而集电极结反向偏置时，从发射极进入的电子流分别用晶体管的发射极区、发射极结势垒区、基极区、集电极结势垒区和集电极区的传输过程中哪种运动形式(扩散或漂移)占主导地位来解释619。

尝试比较fα、fβ和ft的相对大小20。

画出晶体管饱和状态下的载流子分布，并简要描述过剩储存电荷的消失过程21。

画出普通晶体门的基本结构图，简述其基本工作原理22.有一种低频低功率合金晶体管，它使用N型锗作为衬底，电阻率为1.5？通过燃烧铟合金制备发射极区和集电极区。

两个区域的掺杂浓度约为3×1018/cm3，ro (Wb=50？m，Lne=5？m)23。

一个对称的P+NP+锗合金管，其底部宽度为5？基区杂质浓度为5×1015cm-3，基区腔寿命为10？秒(AE=AC=10-3cm2)计算UEB = 0.26伏和UCB =-50伏时的基极电流IB？得到了上述条件下的α0和β0(r0≈1)。

24.已知γ0=0.99，BUCBO = 150V伏，Wb=18.7？m，基极区中的电子寿命ηb = 1us(如果忽略发射极结的空间电荷区复合和基极区表面复合)，找到α0、β0、β0*和BUCEO(设置Dn=35cm2/s)。

25。

NPN双扩散外延平面晶体管是已知的，集电极区电阻率ρc = 1.2ω·cm，集电极区厚度Wc=10？m，硼扩散表面浓度NBS=5×1018cm-3，结深Xjc=1.4？m分别计算集电极偏置电压为25V和2V时基极扩展效应的临界电流密度26。

已知的P+NP晶体管的发射极区杂质浓度为5×1018cm-3，基极区杂质浓度为2×1016cm-3，集电极区杂质浓度为1×1015cm-3，基极宽度Wb=1.0？当发射极结上的正向偏置电压为0.5V，集电极结上的反向偏置电压为5V时，计算如下:(1)中性基极区的宽度？(2)发射结少数载流子浓度？27.对于练习26中的晶体管，发射极区、基极区和集电极区7d中少数载流子的扩散系数分别为52cm2/s、40cm2/s和115cm2/s，相应的少数载流子寿命分别为10-8s、10-7s和10-6s。

计算晶体管的电流分量？28。

使用在练习26和练习27中获得的结果，获得晶体管的端子电流IE、IC和1B获得了晶体管的发射极效率、基极传输系数、共基极电流增益和共发射极电流增益，并讨论了如何提高发射极效率和基极传输系数。

29.判断以下两个晶体管最大电压的机制是通过:晶体管1:BuCBO = 105V；BUCEO = 96VBUEBO = 9VBUCES = 105V伏(BUCES为基极-发射极短路时的集电极-发射极击穿电压)晶体管2: BUCBO = 75伏；BUCEO = 59VBUEBO=6V30。

已知NPN晶体管共发射极电流增益低频值β0=100，电流增益|β|=60，在20兆赫兹下测量当工作频率升至400兆赫时，β下降多少？计算管道的成本？贝塔和？T31。

分别绘制了小注入和大注入下NPN晶体管的基区少子分布，并简要描述了两者的区别。

32。

硅氮磷平面晶体管的外延厚度为10μm，掺杂浓度为1015厘米-3。

当|UCB|=20V时，计算了有效基极扩展效应的临界电流密度33.当晶体管处于饱和状态时，关系式IE=IC+IB是真的吗？画出少数载流子的分布和电流传输图，并加以说明。

34。

对于具有相同几何形状、杂质分布和少数载流子寿命的硅和锗PNP和NPN晶体管，哪个晶体管具有最快的开关速度？为什么？35。

硅氮磷平面管的基本杂质是高斯分布。

发射极区表面的受主浓度为1019 cm-3，发射极结构深度为0.75μ m，集电极结深度为1.5μ m，集电极区的杂质浓度为1015 cm-3。

尝试找到最大集电极电流浓度？36。

硅晶体管的集电极区的总厚度为100微米，面积为10-4平方厘米。

当集电极电压为10V，电流为100毫安时，结温和外壳温度之间的差值是多少度(忽略其他介质的热阻)？37。

硅氮磷晶体管的平均基极杂质浓度为5×1017cm-3，基极宽度为2，发射极带宽度为12微米，β=50。

如果基极横向电压降为kT/q，计算发射极最大电流密度38。

练习37中的晶体管？t为800兆赫，工作频率为500兆赫。

如果通过发射极的电流浓度是3000安/平方厘米，发射极的有效宽度是多少？第4章提问和练习1。

当UG =0时，尝试在p衬底上绘制二氧化硅栅极金属氧化物半导体的能带图2.尝试画出理想的P型衬底MOS二极管的能带图和电荷分布图，对应不同偏置电压下拦截器的积累、耗尽和强反转3.试画二氧化硅-硅体系的电荷分布图4有什么区别。

n沟道和p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管？总结其基本工作原理5.用于制造N沟道增强型MOS管的衬底材料的电阻率和用于制造N沟道耗尽型MOS管的衬底的电阻率中的哪一个应该更高，为什么？6。

什么因素影响金属氧化物半导体场效应晶体管的阈值电压？哪个最重要？7。

MOS场效应晶体管的输出特性曲线可以分为哪些区域？每个区域的工作状态如何？8。

9P沟道金属氧化物半导体器件的漏电流表达式由推导N沟道金属氧化物半导体器件漏电流表达式的方法导出。

9。

为什么金属氧化物半导体场效应晶体管的饱和电流没有完全饱和？10.金属氧化物半导体场效应晶体管跨导的物理意义是什么？11.如何改善金属氧化物半导体场效应晶体管的频率特性？12。

哪些因素与金属氧化物半导体场效应晶体管的开关特性有关？如何提高其切换速度？13。

短沟道效应对金属氧化物半导体场效应晶体管的特性有什么影响？14。

已知p沟道金属氧化物半导体器件的衬底杂质浓度nd为5× 1015 cm-3，栅氧化层厚度tox为100 nm，栅电极材料为金属铝，器件的测量值电压Ug=-2.5V尝试计算正电荷密度QOX在二氧化硅中；如果加上衬底偏置电压UBS=10V，电压漂移值是多少？当UBS分别为0V和10V时，计算最大耗尽层宽度？15。

已知n沟道金属氧化物半导体器件的衬底杂质浓度na为5× 1015 cm-3，栅极为金属铝，栅极氧化物厚度tox为150 nm，二氧化硅中的正电荷密度qox为1× 1022 q/cm2 (q为电子电荷)。

试着找出试管的阈值电压。

并解释它是耗尽还是增强。

16。

如果UT=0V，UGS=4V，IDS=3mA对于一个金属氧化物半导体场效应晶体管，金属氧化物半导体晶体管在饱和区工作吗？为什么？17。

在掺杂浓度为1015厘米-3P的硅衬底上制作了两个N沟道金属氧化物半导体晶体管。

栅极二氧化硅层的厚度分别为100纳米和200纳米。

如果UGS-UFB=15V，UDS是多少，漏极电流达到饱和？18。

众所周知，n沟道金属氧化物半导体器件具有以下参数:na = 1×1016 cm-3，μn = 500 cm2/v·s，tox = 150 nm，l = 4μ m，沟道宽度w = 100μ m，ut = 0.5第1章，试题和练习| a=5.43，硅在1991.300k？每个晶胞中包含的原子总数和密度是多少？2。

概述了半导体材料的基本特性以及硅和GaAs的晶格结构和特性。

3.画出绝缘体、半导体和导体的简化能带图，并给出它们的导电特性的定性解释4。

以硅为例，简述了半导体能带的形成过程。

5。

证明了本征半导体的本征费米能级Ei位于禁带中心。

6.简要描述迁移率和扩散长度的物理意义7。

室温下有效态密度Nc=2.8×1019cm-3，κT=0.026eV，禁带宽度Eg=1.12eV。

如果忽略禁带宽度随温度的变化，则找到(a)来计算77K、300K和473k下的本征载流子浓度300 K本征硅的电子和空穴迁移率分别为1450 cm2/V·s和500 cm2/V·s。

计算出的本征硅电阻率是多少？8。

硅棒分别掺杂有浓度为1016/cm3和1018/cm3的磷。

计算室温下的载流子浓度和费米能级EFN的位置(分别从导带底部和本征费米能级计算)。

9.硅棒分别掺杂有浓度为1015/cm3和1017/cm3的硼。

计算室温下的载流子浓度和费米能级EFP的位置(分别从价带顶部和本征费米能级计算)。

10.计算室温下掺入1017/cm3磷的N+型硅的电阻率和电导率11.掺硼浓度为3×1016cm-3的硅，室温下计算:(a)光注入△n=△p=3×1012 cm-3是小注入吗？为什么？1(b)的附加光学电导率△σ是多少？(c)画出准费米能级在光注入下的位置示意图(d)绘制了平衡状态下的能带图，标记了电子能谱、电子伏特、电子荧光强度和电子能量指数的位置，并在此基础上绘制了光注入时的电子荧光强度和EFN，并解释了与电子荧光强度的偏离程度不同。

12。

对于室温下施主杂质浓度ND=4×1015 cm-3的N型半导体，测量了载流子迁移率μN = 1050 cm2/V·s，μp = 400 cm2/V·s，κ t/q = 0.026 V。

相应的扩散系数和扩散长度是多少？第2章思考问题和练习1。

简述PN结空间电荷区的形成过程和动态平衡过程2。

绘制并比较平衡PN结、正向PN结和反向PN结的能带图3。

如图2-69所示，当向前方向的注入很小时，尝试分析5个区域中的电子和空穴的运动4。

仍然如图2-69所示，当PN结被反向偏置时，尝试分析电子和空穴在5个区域中的运动。

5试画正负PN结少数载流子浓度分布示意图，写出边界少数载流子浓度和少数载流子浓度的分布，并进行比较6。

通过平衡PN结的净孔等于零，导出了突变结的接触电动势差UD表达式。

7。

正反向PN结电流转换和传输机制简介8。