半導(dǎo)體復(fù)習(xí)提綱課件

簡并半導(dǎo)體:對于高摻雜的n型或p型半導(dǎo)體，將高于，或低于。此種半導(dǎo)體稱為簡并半導(dǎo)體。漂移：在外電場作用下載流子的定向運動稱為漂移運動。

擴散：載流子從高濃度的區(qū)域移往低濃度的區(qū)域的運動。量子隧穿：兩個隔離的半導(dǎo)體樣品彼此接近時，勢壘高qV0等于電子親和力qχ，當(dāng)距離足夠小，即使電子的能量遠小于勢壘高，在左邊半導(dǎo)體的電子亦可能會跨過勢壘輸運，并移至右邊的半導(dǎo)體。這個過程稱為隧穿。雪崩過程：當(dāng)半導(dǎo)體中的電場增加到超過某一定值時，載流子得到足夠的動能產(chǎn)生電子－空穴對的過程。

晶體管的放大作用：由鄰近的射基結(jié)注射過來的空穴可在反向偏壓的集基結(jié)造成大電流，這就是晶體管的放大作用。功函數(shù)：費米能級和真空能級之差歐姆接觸：當(dāng)金屬-半導(dǎo)體接觸的接觸電阻相對于半導(dǎo)體主體或串聯(lián)電阻可以忽略不計時，則可被定義為歐姆接觸。肖特基勢壘接觸：具有大的勢壘高度，以及摻雜濃度比導(dǎo)帶或價帶上態(tài)密度低的金屬-半導(dǎo)體接觸。閾值電壓：形成強反型層時溝道所對應(yīng)的稱為閾值電壓CMOS：由成對的互補p溝道與n溝道MOSFET所組成分析pn結(jié)電流及耗盡區(qū)寬度與偏壓的關(guān)系，指出pn結(jié)耗盡區(qū)中電場的方向。

正向偏壓耗盡區(qū)寬度減小，電流增大；反向偏壓耗盡區(qū)寬度增加，電流減?。ㄚ呌谄胶猓?；電流方向：n區(qū)指向p區(qū)

畫出理想pn結(jié)正偏、反偏情況下的少子分布、電流分布示意圖

解釋利用pn結(jié)形成變?nèi)萜鞯脑?，通過測量pn結(jié)電容能否獲得半導(dǎo)體雜質(zhì)的分布信息？

變?nèi)萜髟恚簯?yīng)用p-n結(jié)在反向偏壓時電容隨電壓變化的特性，來設(shè)計用達到此目的的p-n結(jié)被稱為變?nèi)萜鳎纯勺冸娙萜?。通過測量其電容、電壓特性可用來計算任意雜質(zhì)分布。解釋pn結(jié)擊穿的機制。

隧道效應(yīng)：當(dāng)一反向強電場加在p-n結(jié)時，價電子可以由價帶移動到導(dǎo)帶，這種電子穿過禁帶的過程稱為隧穿．隧穿只發(fā)生在電場很高的時候．。雪崩倍增：電場足夠大，電子可以獲得足夠的動能，以致于當(dāng)和原子產(chǎn)生撞擊時，可以破壞鍵而產(chǎn)生電子-空穴對，新產(chǎn)生的電子和空穴，可由電場獲得動能，并產(chǎn)生額外的電子-空穴對生生不息，連續(xù)產(chǎn)生新的電子-空穴對．這種過程稱為雪崩倍增。BJT各區(qū)的結(jié)構(gòu)有何特點？為什么？

發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高；基區(qū)：摻雜濃度中等，基區(qū)的寬度需遠小于少數(shù)載流子的擴散長度；集電區(qū)：摻雜濃度最低；BJT工作在放大模式下的偏置情況是怎樣的？畫出p-n-pBJT工作在放大模式下的空穴電流分布。射基結(jié)為正向偏壓，集基結(jié)為反向偏壓MOSFET中的溝道是多子積累、弱反型還是強反型？強反型的判據(jù)是什么？

MOS的溝道是強反型，判斷依據(jù)是表面耗盡區(qū)的寬度將達到最大值。實際MOS二極管中哪些因素導(dǎo)致其偏離理想情況？

固定氧化層電荷，擴散電流，界面陷阱，功函數(shù)差，反向漏電流，雜質(zhì)分布，遷移率等。當(dāng)VG大于VT且保持不變時，畫出增強型MOSFET的I-V曲線，并畫出在線性區(qū)、非線性區(qū)和飽和區(qū)時的溝道形狀。MOSFET的閾值電壓與哪些因素有關(guān)？

固定氧化層電荷，功函數(shù)差，柵極材料，氧化層厚度，襯底偏壓，沉底摻雜。半導(dǎo)體存儲器的詳細分類是怎樣的？日常使用的U盤屬于哪種類型的存儲器，畫出其基本單元的結(jié)構(gòu)示意圖，并簡要說明其工作原理。

詳細分類：揮發(fā)性—動態(tài)隨機存儲器和靜態(tài)隨機存儲器。非揮發(fā)性—電源關(guān)閉時保留信息。U盤屬于非揮發(fā)性的快閃存儲器。原理：電子隧穿-電子穿過禁帶的過程。畫出不同偏壓下，金屬與n型半導(dǎo)體接觸的能帶圖。

金屬與半導(dǎo)體可以形成哪兩種類型的接觸？MESFET中的三個金屬-半導(dǎo)體接觸分別是哪種類型？

（1）歐姆接觸和肖特基勢壘接觸。（2）一個肖特基接觸作為柵極，兩個歐姆接觸當(dāng)做源極和漏極試分析MESFET與MOSFET的區(qū)別與聯(lián)系。

MESFET是金屬半導(dǎo)體的整流接觸，而MOSFET是金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。MESFET以歐姆接觸的源漏極代替MOS的P-N結(jié)，她比MOS有更高的開關(guān)速度和截止頻率，具有微波性能快速響應(yīng)。它們有相似的電流電壓特性，在高電流時具有負的溫度系數(shù)從而維持熱穩(wěn)定。當(dāng)VG恒定時，畫出耗盡型MESFET的I-V曲線，指出曲線上開始夾斷的點，并畫出此時的溝道形狀示意圖。簡并半導(dǎo)體:對于高摻雜的n型或p型半導(dǎo)體，將高于，或低于。此種半導(dǎo)體稱為簡并半導(dǎo)體。漂移：在外電場作用下載流子的定向運動稱為漂移運動。

擴散：載流子從高濃度的區(qū)域移往低濃度的區(qū)域的運動。量子隧穿：兩個隔離的半導(dǎo)體樣品彼此接近時，勢壘高qV0等于電子親和力qχ，當(dāng)距離足夠小，即使電子的能量遠小于勢壘高，在左邊半導(dǎo)體的電子亦可能會跨過勢壘輸運，并移至右邊的半導(dǎo)體。這個過程稱為隧穿。雪崩過程：當(dāng)半導(dǎo)體中的電場增加到超過某一定值時，載流子得到足夠的動能產(chǎn)生電子－空穴對的過程。

晶體管的放大作用：由鄰近的射基結(jié)注射過來的空穴可在反向偏壓的集基結(jié)造成大電流，這就是晶體管的放大作用。功函數(shù)：費米能級和真空能級之差歐姆接觸：當(dāng)金屬-半導(dǎo)體接觸的接觸電阻相對于半導(dǎo)體主體或串聯(lián)電阻可以忽略不計時，則可被定義為歐姆接觸。肖特基勢壘接觸：具有大的勢壘高度，以及摻雜濃度比導(dǎo)帶或價帶上態(tài)密度低的金屬-半導(dǎo)體接觸。閾值電壓：形成強反型層時溝道所對應(yīng)的稱為閾值電壓CMOS：由成對的互補p溝道與n溝道MOSFET所組成分析pn結(jié)電流及耗盡區(qū)寬度與偏壓的關(guān)系，指出pn結(jié)耗盡區(qū)中電場的方向。

正向偏壓耗盡區(qū)寬度減小，電流增大；反向偏壓耗盡區(qū)寬度增加，電流減小（趨于平衡）；電流方向：n區(qū)指向p區(qū)

畫出理想pn結(jié)正偏、反偏情況下的少子分布、電流分布示意圖

解釋利用pn結(jié)形成變?nèi)萜鞯脑?，通過測量pn結(jié)電容能否獲得半導(dǎo)體雜質(zhì)的分布信息？

變?nèi)萜髟恚簯?yīng)用p-n結(jié)在反向偏壓時電容隨電壓變化的特性，來設(shè)計用達到此目的的p-n結(jié)被稱為變?nèi)萜鳎纯勺冸娙萜?。通過測量其電容、電壓特性可用來計算任意雜質(zhì)分布。解釋pn結(jié)擊穿的機制。

隧道效應(yīng)：當(dāng)一反向強電場加在p-n結(jié)時，價電子可以由價帶移動到導(dǎo)帶，這種電子穿過禁帶的過程稱為隧穿．隧穿只發(fā)生在電場很高的時候．。雪崩倍增：電場足夠大，電子可以獲得足夠的動能，以致于當(dāng)和原子產(chǎn)生撞擊時，可以破壞鍵而產(chǎn)生電子-空穴對，新產(chǎn)生的電子和空穴，可由電場獲得動能，并產(chǎn)生額外的電子-空穴對生生不息，連續(xù)產(chǎn)生新的電子-空穴對．這種過程稱為雪崩倍增。BJT各區(qū)的結(jié)構(gòu)有何特點？為什么？

發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高；基區(qū)：摻雜濃度中等，基區(qū)的寬度需遠小于少數(shù)載流子的擴散長度；集電區(qū)：摻雜濃度最低；BJT工作在放大模式下的偏置情況是怎樣的？畫出p-n-pBJT工作在放大模式下的空穴電流分布。射基結(jié)為正向偏壓，集基結(jié)為反向偏壓MOSFET中的溝道是多子積累、弱反型還是強反型？強反型的判據(jù)是什么？

MOS的溝道是強反型，判斷依據(jù)是表面耗盡區(qū)的寬度將達到最大值。實際MOS二極管中哪些因素導(dǎo)致其偏離理想情況？

固定氧化層電荷，擴散電流，界面陷阱，功函數(shù)差，反向漏電流，雜質(zhì)分布，遷移率等。當(dāng)VG大于VT且保持不變時，畫出增強型MOSFET的I-V曲線，并畫出在線性區(qū)、非線性區(qū)和飽和區(qū)時的溝道形狀。MOSFET的閾值電壓與哪些因素有關(guān)？

固定氧化層電荷，功函數(shù)差，柵極材料，氧化層厚度，襯底偏壓，沉底摻雜。半導(dǎo)體存儲器的詳細分類是怎樣的？日常使用的U盤屬于哪種類型的存儲器，畫出其基本單元的結(jié)構(gòu)示意圖，并簡要說明其工作原理。

詳細分類：揮發(fā)性—動態(tài)隨機存儲器和靜態(tài)隨機存儲器。非揮發(fā)性—電源關(guān)閉時保留信息。U盤屬于非揮發(fā)性的快閃存儲器。原理：電子隧穿-電子穿過禁帶的過程。畫出不同偏壓下，金屬與n型半導(dǎo)體接觸的能帶圖。

金屬與半導(dǎo)體可以形成哪兩種類型的接觸？MESFET中的三個金屬-半導(dǎo)體接觸分別是哪種類型？

（1）歐姆接觸和肖特基勢壘接觸。（2）一個肖特基接觸作為柵極，兩個歐姆接觸當(dāng)做源極和漏極試分析MESFET與MOSFET的區(qū)別與聯(lián)系。

MESFET是金