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半导体器件知识点归纳一

一、半导体器件基本方程
1、半导体器件基本方程
泊松方程、电流密度方程、电子和空穴连续性方程的一维微分形式及其物理意义
2、基本方程的主要简化形式
泊松方程分别在N耗尽区和P耗尽区的简化形式
电流密度方程分别在忽略扩散电流和漂移电流时的简化形式
P型中性区电子净复合率、N型中性区空穴净复合率
P区电子和N区空穴的扩散方程及其定态形式
电子电流和空穴电流的电荷控制方程及其定态形式
注:第一章是整个课程的基础,直接考察的概率很小,一般都结合后面章节进行填空或者计算的考察,理解的基础上牢记各公式形式及其物理意义。

二、PN结
1、突变结与缓变结
理想突变结、理想线性缓变结、单边突变结的定义
2、PN结空间电荷区
理解空间电荷区的形成过程
注:自己用概括性的语句总结出来,可能考简述题。

3、耗尽近似与中性近似
耗尽近似、耗尽区、中性近似、中性区的概念
4、内建电场、耗尽区宽度、内建电势
内建电场、内建电势、约化浓度的概念
内建电场、耗尽区宽度、内建电势的推导
电场分布图的画法
内建电势的影响因素
Si和Ge内建电势的典型值
注:填空题可能考察一些物理概念的典型值,这部分内容主要掌握突变结的,可能考计算题,不会完全跟书上一样,会有变形,比如考察PIN结的相关计算;对于线性缓变结,只需记住结论公式即可。

5、外加电压下PN结中的载流子运动
正向电压下空穴扩散电流、电子扩散电流、势垒区复合电流的形成过程
反向电压下空穴扩散电流、电子扩散电流、势垒区产生电流的形成过程
正向电流很大反向电流很小的原因
6、PN结能带图
PN结分别在正向电压和反向电压下的能带图
注:所有作图题应力求完整,注意细节,标出所有图示需要的标识
7、PN结的少子分布
结定律:小注入下势垒区边界上的少子浓度表达式
少子浓度的边界条件
中性区内非平衡少子浓度分布公式
外加正反向电压时中性区中少子浓度分布图
注:书上给出了N区的推导,尽量自己推导一下P区的情况,加深理解
8、PN结的直流伏安特性
PN结的扩散电流密度公式
正向导通电压的定义及其影响因素
Ge和Si PN结正向导通电压的典型值
9、PN结的反向饱和电流
PN结反向饱和电流的计算公式
PN结反向饱和电流的影响因素
10、薄基区二极管
薄基区二极管的定义
薄基区二极管势垒区两旁中性区中的少子浓度分布图
薄基区二级管的扩散电流密度公式
11、大注入效应
包含准费米能级的正反电压下PN结的能带图
小注入条件和大注入条件的概念
大注入下的结定律:大注入下势垒区边界处少子浓度表达式
大注入自建场的形成过程
韦伯斯托(Webster)效应的概念
大注入条件下电子和空穴电流密度表达式
转折电压的概念及计算公式
转折电流的概念及计算公式
注:大注入自建场的形成和韦伯斯托效应很可能考简述题
12、PN结的击穿
PN结反向击穿的概念
引起反向击穿的主要机理
碰撞电离及碰撞电离率的概念
雪崩倍增及雪崩倍增因子的概念
Ge和Si雪崩倍增因子的计算公式
雪崩击穿条件
雪崩击穿电压的近似计算公式(包括Ec的表达式)
雪崩击穿的影响因素
注:结的结构对雪崩击穿电压的影响要会自己推导,可能考计算题隧道效应及齐纳击穿的概念
齐纳击穿条件
雪崩击穿和齐纳击穿的比较
热击穿的概念及防止措施
注:热击穿不要求计算
13、PN结的电容
势垒电容的定义、物理意义及计算公式
扩散电容的定义、物理意义及计算公式
势垒电容和扩散电容的比较
14、PN结交流小信号等效电路
交流小信号参数及等效电路
15、PN结的开关特性
存储时间、下降时间、反向恢复时间的概念
引起反向恢过程的原因(少子存储效应)
减小反向恢复时间的方法
注:这部分不会要求计算
PN结部分势垒区产生复合电流的内容可以自己稍微看看,考的概率不是很大。

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