1.6 10 19 5 10 4 1 9.31 0.6 / 0.0259 (e 1) A 8.5687 10 8 A 10 4
共基电流增益0为
0
I Cp I Ep I En
1.7137 10 4 0.995 4 8 1.7137 10 8.5687 10
得到
1018 1015 图3.6 硅和砷化镓的p端和n端突变结的内建电势和杂质浓度的 Vbi (0.0259 ) ln V 0.774V 9 2 (9.65 10 )
或由右图得到
Vbi n p 0.30V 0.47V 0.77V
一硅单边突变结，其NA ＝1019cm-3 ，ND=1016cm-3 ，计算在零偏 压时的耗尽区宽度和最大电场(T＝300K)． 解：由
已知某硅NPN缓变基区晶体管的基区宽度WB＝0.5微米，基区 少子扩散系数DB＝20cm2s-1，基区自建场因子η ＝10，试计 算该晶体管的基区渡越时间τ b。
W 2 1 11 b 1 1.125 10 (s) 2 DB
2 B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、某高频晶体管的β＝50，当信号频率f为30MHz时测 得其|βω| ＝5。试求： （1）该晶体管的特征频率fT。
9 2

1 16 10
10 1 5 10 7 5 1016
21 5 10 7
A / cm2
8.85 10 12 A / cm2
由截面积A=2×10-4 cm2得到： I s A J s 2 10 4 8.85 10 12 A 1.72 10 15 A
(2)当信号频率f分别为15MHz和60MHz时该晶体管的
|βω|值。
(1) 根据 f T 的测量式， f T | | f 150 MHz
fT (2) 当信号频率 f 为 15 MHz 时，| | 10 f fT 当信号频率 f 为 60 MHz 时， | | 2.5 f
因为W/Lp=0.05<<1，各电流成分为
I Ep 1.6 10 19 5 10 4 10 9.31 10 2 e 0.6 / 0.0259 10 4 A 1.7137 10 4 A 0.5 10 4
I Cp 1.7137 10 4 A
I En
计算一硅p-n结在300K时的内 建电势，其NA ＝1018cm-3 和ND ＝1015cm-3． 解 由式
p或n / V
0 .8
0 .6
GaAs
0 .4 Si 0 .2 0 1014 1015 1016 1017 N A或N D / cm 3 1018 300K
kT N AND Vbi n p ln( 2 ) q ni
kT N AND Vbi n p ln( 2 ) q ni
W xn 2 sVbi qN D
Em
qNBW
s
可得
1019 1016 Vbi 0.0529 ln V 0.895V 9 2 (9.65 10 ) qN BW Em 0.52 10 4 V / cm
I Ep
（b）基区输运系数 为

0
I Cp I Ep

2.99 0.9967 3
（c）共基电流增益为 0＝ 0 0 0.9967 0.9967 0.9934 （d） I E I Ep＋I En＝3mA 0.01mA 3.01mA,
I C I Cp I Cn 2.99 mA 0.001mA 2.991mA
s
W
2 sVbi 3.34 10 5 m 0.343 m qN D
计算硅p-n结二极管的理想反向饱和电流，其截面积为2×10-4 cm2 ． 二 极 管 的 参 数 是 ： NA=5×1016cm-3 ， ND=1016cm-3 ， ni=9.65×109cm-3 ， Dn=21 cm2/s ， Dp=10 cm2/s ， p0= n0= 5×10-7 s. 解: 由
Js qDp pn 0 Lp
Ln

qDn n p 0 Ln
2 i
和 Lp
D p p

Ln Dn n
得到：J s
qDp pn 0 Lp
qDn n p 0
1.6 10
19
9.65 10

1 Dp 1 Dn qn N D p0 N A n0
已 知 在 一 理 想 晶 体 管 中 ， 各 电 流 成 分 为 ： IEp=3mA 、 IEn=0.01mA、ICp=2.99mA、ICn=0.001mA。求出共射电流增益 β0，并以β0和ICBO表示ICEO，并求出ICEO的值。 解： 发射效率为
基区输运系数为 共基电流增益为 因此可得
3 ＝ ＝ ＝0.9967 I Ep＋I En 3＋0.01 I Cp 2.99 T 0.9967 I Ep 3 I Ep
解： 在基极区域中
L p DP p 10 10 7 cm 10 3 cm
pn0 ni2 (9.65 10 9 ) 2 cm 3 9.13 10 2 cm 3 NB 1017
4
在发射极区域中
LE DE E 10 cm
n EO ni2 9.13cm 3 NE
所以 I CBO I C 0 I E 2.991mA 0.9934 3.01mA 0.87 A
一个理想的p+-n-p晶体管，其发射区、基区和集电区的掺杂浓
度分别为1019cm-3、1017cm-3和5×1015cm-3，而寿命分别为10-8s、 10-7s和10-6s，假设有效横截面面积A为0.05mm2 ，且射基结正 向偏压在0.6V，其他晶体管的参数为DE=1cm2/s、Dp=10cm2/s、 DC=2cm2/s、W＝0.5μ m。 试求晶体管的共基电流增益。
2Tox L
VT2
p 3.9 8.85 10 14 400
2 150 10 9 10
7 2 2.25 p mA
VDS VGS VT 7 3 4
已知P沟MOSFET的沟道长度L＝10微米，沟道宽度W＝400
微米，栅氧化层厚度Tox＝ 150nm，阈值电压VT＝－3V，衬
底杂质浓度1×1015cm－3，求（1）栅源电压VGS＝－7V时， MOS管的漏源饱和电流；（2）在上述条件下，当VDS等于多 少时沟道夹断？ 答：
I DSS
p 0 W
0＝ T 0.9967 0.9967 0.9934
0＝
I CEO
0.9934 ＝ .5 150 1－0.9934
0 ( 1) I CBO ( 0 1) I CBO 10
所以
I CEO (150 .5 1) 0.87 10 6 A 1.32 10 4 A
已 知 在 一 理 想 晶 体 管 中 ， 各 电 流 成 分 为 ： IEp=3mA 、 IEn=0.01mA、ICp=2.99mA、ICn=0.001mA。
试求出下列各值：
(a)发射效率0； (b)基区输运系数T； (c)共基电流增益0； (d)ICBO。
解 （a）发射效率为
3 0＝ ＝ ＝0.9967 I Ep＋I En 3＋0.01