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• 名词解释（2x5=10）+ 简答与画图（8x10=80）+ 计算（1x10=10）
名词解释
p型和n型半导体
漂移和扩散
简并半导体
异质结
量子隧穿
耗尽区
阈值电压
CMOS
欧姆接触
肖特基势垒接触
简答与画图
1. 从能带的角度分析金属、半导体和绝缘体之间的区别。
2. 分析pn结电流及耗尽区宽度与偏压的关系。
3. 什么是pn结的整流（单向导电）特性？画出理想pn结电流-电压曲线示意图。
4. BJT各区的结构有何特点？为什么？
5. BJT有哪几种工作模式，各模式的偏置情况怎样？
6. 画出p-n-p BJT工作在放大模式下的空穴电流分布。
7. MOS二极管的金属偏压对半导体的影响有哪些？
8. MOSFET中的沟道是多子积累、弱反型还是强反型？强反型的判据是什么？
9. 当VG大于VT且保持不变时，画出MOSFET的I-V曲线，并画出在线性区、非线
性区和饱和区时的沟道形状。
10. MOSFET的阈值电压与哪些因素有关？
11. 半导体存储器的详细分类是怎样的？日常使用的U盘属于哪种类型的存储器，画出
其基本单元的结构示意图，并简要说明其工作原理。
12. 画出不同偏压下，金属与n型半导体接触的能带图。
13. 金属与半导体可以形成哪两种类型的接触？MESFET中的三个金属-半导体接触分
别是哪种类型？
14. 对于一耗尽型MESFET，画出VG=0, -0.5, -1V（均大于阈值电压）时的I-V曲线示
意图。
15. 画出隧道二极管的I-V曲线，并画出电流为谷值时对应的能带图。
16. 两能级间的基本跃迁过程有哪些，发光二极管及激光器的主要跃迁机制分别是哪
种？
计算
Pn结的内建电势及耗尽区宽度
T=300K
Si: ,
GaAs: ,
, ,
Si: GaAs:
,
1. 计算一砷化镓p-n结在300K时的内建电势及耗尽区宽度，其
NA＝1018cm-3和ND＝1016cm
-3
．
=1.29V
=0.596μm
2. 一砷化镓单边突变结，其NA＝1019cm-3，ND=1015cm
-3
，计
算在反向偏压20V时的最大内建电场(T＝300K)．
=5.238μm
=7.64×104V/cm
3. 对一砷化镓突变结，其中NA＝2×1019cm-3，ND＝
8×1015cm
-3
，计算零偏压和反向偏压4V时的结电容(T＝
300K)．
=1.34V
=0.48μm(0V), 0.96μm(-4V)
=2.29×10-8F/cm2(0V), 1.14×10-8F/cm2(-4V)
4. 对于硅p+-n单边突变结，其ND＝5×1017cm
-3
，计算其击穿
电压。设其临界电场为6.2×10
5
V/cm．
=2.53V
5. 已知在一理想晶体管中，各电流成分为：IEp=4mA、
IEn=0.02mA、ICp=3.95mA、ICn=0.002mA。求共射电流
增益β
0及ICEO
的值。
=0.983
è ICBO=0.34μA
=57.8
=20μA
6. 一p-n-p硅晶体管其射、基、集电极掺杂浓度分别为
5×1018cm-3、2×1017cm-3和1016cm
-3
。器件截面积为
0.2mm
2
，基区宽度为1.0μm，射基结正向偏压为0.5V。其
射、基、集电极中少数载流子的扩散系数分别为52cm
2
/s、
40cm2/s和115cm2/s，而寿命分别为10-8s、10-7s和10-6s。
求晶体管的共基电流增益。
=4.66×102cm-3
=7.2×10-4cm
=18.6 cm-3
=0.143×10-4A
=1.03×10-7A
=0.993
1. 试画出VG=VT时，n衬底的理想MOS二极管的能带图。
2. 一NA=5×1016cm-3的金属-SiO2-Si电容器，请计算表面耗尽
区的最大宽度。
3. 假设氧化层中的氧化层陷阱电荷呈三角形分布，
ρot(y)=q×5×1023×y（C/cm
3
），氧化层的厚度为10nm。
试计算因Q
ot
所导致的平带电压变化。
4. 一n沟道的n+多晶硅-SiO2-Si MOSFET，其NA=1017cm
-3
，
Qf/q=5×1010cm
-2
，d=10nm，试计算其阈值电压。
5. 针对上题中的器件，硼离子注入使阈值电压增加至+0.7V，假
设注入的离子在Si-SiO
2
的界面处形成一薄片负电荷，请计算
注入的剂量。
6. 将铜淀积于n型硅衬底上，形成一理想的肖特基二极管，若
øm=4.65eV，电子亲和力为4.01eV，ND=3×1016cm
-3
，而
T=300K。计算出零偏压时的势垒高度、内建电势、耗尽区宽
度以及最大电场。
7. 若一n沟道砷化镓MESFET的势垒高度øBn=0.9eV，
ND=1017cm
-3
，a=0.2um，L=1um，且Z=10um。此器件
为增强还是耗尽模式器件？
8. 一n沟道砷化镓MESFET的沟道掺杂浓度ND=2×1015cm
-3
，
又ø
Bn=0.8eV，a=0.5um，L=1um，μn
=4500cm2/(Vs)，
且Z=50um。求出当V
G
=0时夹断电压、阈值电压以及饱和
电流。