半導(dǎo)體器件與物理試題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——半導(dǎo)體器件與物理試題XX電子科技大學(xué)

考試時間120分鐘

試題（A）

題號分?jǐn)?shù)一二三四五六總分1.考試形式：閉卷；2.本試卷共六大題，總分值100分。

班級學(xué)號姓名任課教師賈新章、游海龍

一、(20分)名詞解釋

(1)單邊突變結(jié)(2)大注入

(3)基區(qū)自偏壓效應(yīng)

(4)發(fā)射極電流集邊效應(yīng)(5)小信號(6)雪崩擊穿

二、(16分)對PN結(jié)解連續(xù)性方程基于哪幾個基本假設(shè)得到下述I－V特

性？

I＝A(

qDnnp0Ln?qDppn0LpqV)(ekT?1)

請說明實(shí)際伏安特性與上述表達(dá)式給出的理想伏安特性的主要區(qū)別以及導(dǎo)致這些區(qū)別的主要原因（只要求說明原因，不要求具體解釋）。

三、(16分)

(1)說明實(shí)際雙極晶體管共射極電流放大系數(shù)β0隨直流工作電流IC

以及偏置電壓VCE變化的趨勢。

(2)繪制能表現(xiàn)這種變化趨勢的IC－VCE輸出特性曲線示意圖。(3)是哪些物理效應(yīng)導(dǎo)致β0與IC、VCE有關(guān)？（只要說明是什么物

理效應(yīng)，不要求解釋）

第1頁共2頁

四、(16分)：雙極晶體管特征頻率與晶體管結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系如下式所示：

fT≈

2?(reCTE?12Wb

xmc?RCCTC)2?dc2Dnb?(1)說明分母括號中每一項（注意：不是每個參數(shù)）代表什么時常數(shù)；(2)結(jié)合上述表達(dá)式，說明提高雙極晶體管特征頻率的主要措施。五、(16分)下圖是PN結(jié)隔離雙極集成電路中多發(fā)射極條NPN晶體管埋

層、隔離、基區(qū)、發(fā)射區(qū)、引線孔（已填充灰色）幾個層次的幅員圖形。

(1)說明采用多發(fā)射極條結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

(2)請在幅員中標(biāo)注出埋層、隔離、基區(qū)、發(fā)射區(qū)層次的圖形。(3)說明確定發(fā)射區(qū)圖形的長度和寬度、N－外延層的電阻率和外延

層厚度時需要考慮什么問題。

六、(16分)

(1)說明PN結(jié)二極管模型和模型參數(shù)描述中“面積因子〞的含義以及采用“面積因子〞的作用；

(2)說明PN結(jié)二極管模型參數(shù)IS、RS、CJ0、TT、BV、IBV的含義。其中哪幾個參數(shù)的默認(rèn)值是0、或者無窮大？

第2頁共2頁

XX電子科技大學(xué)

考試時間120分鐘

試題（A）

題號分?jǐn)?shù)一二三四五六總分1.考試形式：閉卷；2.本試卷共六大題，總分值100分。

班級學(xué)號姓名任課教師賈新章、游海龍

一、(20分)名詞、符號解釋

(1)單邊突變結(jié)：若pn結(jié)面兩側(cè)為均勻摻雜，即由濃度分別為NA和ND的p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的pn結(jié)，稱為突變結(jié)。若一邊摻雜濃度遠(yuǎn)大于另一邊摻雜濃度，即NA>>ND或ND>>NA，這種pn結(jié)稱為單邊突變結(jié)。

(2)大注入：注入的非平衡載流子濃度與平衡多子濃度相比較甚至大于平衡多子濃度的狀況稱為大注入。

(3)基區(qū)自偏壓效應(yīng)：基區(qū)電流水平流過基區(qū)，在有源基區(qū)上產(chǎn)生壓降，使靠近基極條處的電勢與遠(yuǎn)離基極條處的電勢不相等，而發(fā)射區(qū)摻雜濃度較高，電勢相等，從而使EB結(jié)上壓降不相等，這種效應(yīng)是由有源基區(qū)電阻rb1引起的，稱為基區(qū)自偏壓效應(yīng)。

(4)發(fā)射極電流集邊效應(yīng)：由于基區(qū)電阻導(dǎo)致的基區(qū)自偏壓效應(yīng)，發(fā)射結(jié)面上不同位置的結(jié)壓降不相等，離基極近的部分結(jié)壓降大，注入的電流密度大。而離基極遠(yuǎn)的部分結(jié)壓降小，注入的電流密度小。假使?fàn)顩r嚴(yán)重，這一部分結(jié)面甚至沒有電流注入，使發(fā)射結(jié)電流集中位于離基極近的發(fā)射結(jié)邊緣處，這一現(xiàn)象稱為電流集邊效應(yīng)。

(5)小信號：信號幅度很小，滿足條件V〈〈(kT/q)=26mv。

(6)雪崩擊穿：在反向偏置時，勢壘區(qū)中電場較強(qiáng)。隨著反向偏壓的增加，勢壘區(qū)中電場會變得很強(qiáng)，使得電子和空穴在如此強(qiáng)的電場加速作用下

具有足夠大的動能，以至于它們與勢壘區(qū)內(nèi)原子發(fā)生碰撞時能把價鍵上的電子碰撞出來成為導(dǎo)電電子，同時產(chǎn)生一個空穴。新產(chǎn)生的電子、空穴在強(qiáng)電場加速作用下又會與晶格原子碰撞轟擊出新的導(dǎo)電電子和空穴……，如此連鎖反應(yīng)好比雪崩一樣。這種載流子數(shù)迅速增加的現(xiàn)象稱為倍增效應(yīng)。假使電壓增加到一定值引起倍增電流趨于無窮大，這種現(xiàn)象叫雪崩擊穿。

基區(qū)穿通：集電結(jié)還未發(fā)生雪崩倍增時、集電結(jié)勢壘區(qū)就已經(jīng)擴(kuò)展到了整個基區(qū)（即基區(qū)寬度減小到0）的現(xiàn)象夾斷壓降：溝道夾斷時柵上的總電壓降

（MOS結(jié)構(gòu)的）半導(dǎo)體表面強(qiáng)反型：是半導(dǎo)體表面導(dǎo)電的電子濃度等于襯底多子濃度所對應(yīng)的狀態(tài)

二、(16分)對PN結(jié)解連續(xù)性方程基于哪幾個基本假設(shè)得到下述I－V特

性？

I＝A(

qDnnp0Ln?qDppn0LpqV)(ekT?1)

請說明實(shí)際伏安特性與上述表達(dá)式給出的理想伏安特性的主要

第3頁共2頁

區(qū)別以及導(dǎo)