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1、半导体器件物理总结,2015冬,第一章,主要半导体材料的晶体结构。 金属、半导体和绝缘体能带特点。 Ge, Si，GaAs能带结构示意图及主要特点。 本征半导体的载流子浓度，本征费米能级。 非本征半导体载流子浓度和费米能级。 Hall效应，Hall迁移率。 半导体中的复合过程。 半导体器件工作基本方程及用途。,1。突变结的电荷、电场、电势分布，耗尽区宽度和电容。,2。Pn结的理想电流电压特性肖克莱方程。大致过程,3。耗尽区产生复合、大注入、串联电阻效应等造成偏离理想情况的定性分析。,4。了解扩散电容的形成和起作用的情况。,5。各种击穿过程的基本原理与规律特点。,6。瞬态特性，形成原因，如何提高
2、开关速度。,第二章-pn结,第二章-异质结,金属-半导体接触,异质结 1。n-p , p-n，n-n, p-p 异质结在热平衡时的能带图象。 2。异质结的主要特点。,金属-半导体接触 1。不同偏置状态金属-n型和p型半导体接触的能带图像。 2。什么是肖特基效应，该效应对势垒的影响。 3。金属-半导体接触中主要的输运机制有哪些？ 4。热电子发射理论和扩散理论的适用情况？需要考虑隧穿输运的条件？热电子发射理论的推导。 5。如何确定势垒高度？两种极限情况是什么？如何测量？如何调节势垒高度？ 6。肖特基二极管与pn结二极管的主要区别？ 7。如何形成欧姆接触？,第二章-异质结,金属-半导体接触,1。BJ
3、T的能带结构，基本放大原理。 2。静态特征：各电流的成分和关系。 3。共基极，共发射极电流增益，发射效率，基区输运因子，及关系。 4。Gummel数，集电极电流，发射极掺杂浓度，大注入效应等对电流增益的影响。 5。晶体管的四种工作模式，各模式下的少数载流子分布。基区少子分布与偏压的关系。 6。共基极组态和共发射极组态输出特性的差别。 7。如何增加特征频率，如何提高开关速度。 8。什么是二次击穿。什么是发射极电流集边效应，如何解决。,第三章 双极晶体管,第四章-MIS结构,1. 理想MIS结构的定义,不同偏压下的能带图像, 用表面势取值范围区分不同的情况。 2. 半导体空间电荷密度随表面势S变化
4、的典型关系。 3. 理想MIS系统的C-V特性曲线,不同偏压和不同频率的C-V关系。平带电容, 表面耗尽区的最大宽度, 阈值电压。 4. 实际MOS二极管中, 影响理想C-V曲线的主要因素。考虑到不同因素的平带电压和阈值电压表达式。有效净电荷。,第四章 MOSFET,1。场效应晶体管与双极晶体管的主要区别。 2。MOSFET, JFET, MESFET 的基本结构、基本原理、分类、输出特性。 3。MOSFET的短沟道效应。 4。影响MOSFET阈值电压的主要因素，如何调整阈值电压。,第五章,1。发光二极管，半导体激光器，光探测器，太阳能电池：基本结构、原理。 2。有无光照时pn结的能带结构,各
5、电流,电压的方向。 3。短路电流，开路电压，填充因子，效率，及相互关系。,1。隧道二极管 2。碰撞电离雪崩渡越时间二极管 3。转移电子器件,产生负阻效应的主要原理,第六章,公式:,导带底附近，非简并半导体，电子密度：,价带顶附近，非简并半导体，空穴密度：,热平衡条件（质量作用定律）:,本征载流子浓度：,突变Pn结耗尽区电中性条件：,内建电势：,结两侧空穴密度和电子密度，(加偏压之后也要知道）,耗尽区宽度与内建势的关系：,肖克莱方程，理想二极管定律,静态共发射极电流增益:,双极晶体管各电流之间的关系,静态共基极电流增益:,两个饱和电流之间的关系:,强反型开始,半导体平带电容：,MIS结构的电中性条件：,总电压：,绝缘层上的压降：,半导体最大耗尽区宽度：,在不同情况下的开启电压（阈值电压）:,VT (强反型）= -QS/Ci+2B+VFB+V,
