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1、第1章 pn结二极管一、填空题1、双极型晶体管（BJT）、晶闸管 2、整流、检波、开关、振荡、发光、检测光3、耗尽 4、xn = 2s0 Vbi / (q ND) 1/2 5、R=qIS/kT6、自建电场，零，少7、Cj = qNA ND / ( NA + ND ) 1/2 ( Vbi V )-1/2 耗尽层；增大；减少；非线性 8、掺杂浓度、内建电势、杂质浓度 9、4 10、电中性的，小注入、耗尽层、复合中心11、单向、扩散、反向饱和 12、增加、升高、降低13、扩散、产生、复合 14、加速、扩散系数、减小、减小15、Gd + jCd、少、扩散、扩散电导、扩散电容16、扩散电容Cd、增大、大
2、、小、低17、rd =qIF/kT，串联电阻、低 18、截止 19、越长，越多 20、开启（导通）、关断、低、高21、a）减短少数载流子寿命；b）减短基区的长度；c）在线路上, 使 IF 减小, 使IR增大；d）彻底避免电荷存储22、隧道击穿、雪崩击穿23、量子隧穿效应、掺杂浓度势垒区中的电场、势垒高度、势垒厚度24、低、窄 25、隧道、雪崩、隧道、雪崩26、热载流子、M、雪崩倍增渡越时间、雪崩倍增光电27、隧道、简并 28、多 29、热发射、扩散、大、低、多30、半导体高掺杂或(和)选取低势垒的M-S接触。二、简答题1、示意画出（在热平衡时）n i - n+ 结的电场的分布图和能带图；2、通
3、过p-n结二极管的电流主要是少数载流子电流还是多数载流子电流？ 答：少数载流子3、室温下，两个理想p+n突变结二极管除杂质浓度以外都完全相同，其中杂质浓度ND1=1015cm-3， =1016cm-3。比较两个二极管的I-V特性，在同一坐标系中画出二者的特性。ND1ND2ND2ND14、比较Ge、Si和GaAs的实际伏安特性的差异。5、Si p-n结的反向电流随着温度的升高而增大, 是否是因为势垒区中深能级中心的产生电流增加的缘故?答：在较低温的情况下，产生电流随温度增加而增大，从而影响反向电流。在高温下，这种影响较小。主要是由于本征载流子浓度增大, 从而使少数载流子扩散形成的的反向，饱和电流
4、增加 (势垒区复合中心产生电流的增加影响不大)。 Si- p-n结: 温度每升高 6 0C, 反向电流将增大一倍.6、p-n结的正向结电压为什么随着温度的升高而降低?答：因为正向电压下的温度关系, 主要是决定于通过p-n结的少数载流子扩散电流, 故正向结电压在温度升高时灵敏地减小 (可用于测量温度和控制温度)。 Si- p-n结: 正向结电压的变化率 2 mV/ 0C .7、p-n结的开关速度主要是受到什么因素的影响?如何提高开关速度?答：提高开关速度的措施 减短少数载流子寿命(引入Au等复合中心杂质或缺陷); 减短基区的长度 (等效于使P); 在线路上, 使 IF 小 (存储电荷少), 使I
5、R大(存储电荷消失快); 彻底避免电荷存储(如采用多数载流子工作的金属-半导体接触的二极管).8、p-n结的击穿机理主要有哪两种?各有何特点?隧道击穿 ( Zener击穿 ): 是量子隧穿效应; 击穿电压主要与势垒区的电场、掺杂浓度、势垒高度和势垒厚度有关。特点：击穿电压主要决定于势垒区的电场;击穿电压与外激发 (使势垒区载流子数目增加) 关系不大; 击穿电压为负温度系数 (温度时, Eg, 击穿电压); 击穿电压很低 (一般是 6V ).9、p-n结在较大正偏时所表现出的电容，是势垒电容，还是扩散电容？且电容随电压如何变化？答：较大正偏时所表现出的电容，主要是扩散电容。这是由于扩散电容随正向
6、偏压按指数性增加的原因。CD = A (q / kT) (q LP pn0 / 2 ) + (q Ln nP0 / 2 ) exp(qV0/kT) 10、写出理想PN结的J-V特性关系式(肖克莱方程).并在半对数坐标下(X轴为V, Y轴为ln(J/J0),定性画出该曲线.若此PN结为实际的PN结,应做哪些改动?为什么?答：11、什么是PN结的势垒电容?写出N+P结势垒电容Cr与外加偏压V的关系公式，并论述实验上如何通过该关系测量P区一侧掺杂浓度。答：当外加电压有 ( - DV ) 的变化时，势垒区宽度发生变化 ，使势垒区中的空间电荷也发生相应的 DQ 的变化。PN 结势垒微分电容 CT 的定义
7、为 N+P结势垒电容： 测出C-V特性曲线，求出曲线斜率即可得到P侧的掺杂浓度。12、定性画出一个热平衡下NP+结空间电荷区及其两端区域中，载流子浓度分布和PN结的冶金结位置，并指出反型区。 Xj处为冶金结位置，两侧为反型区13、PN结的N型一侧掺杂浓度为ND，P型一侧掺杂浓度为NA,采用杂质饱和电离近似,1）一个PN结二极管,论述如何判断加正向电压后,其电流是以扩散电流为主还证明PN结的接触电势差为：VD=K0T/q*ln(NDNA/ni2),ni是本征载流子浓度。答：当外加正向电压且 V kT/q 时， 当 V 比较小时，以 Jr 为主； 当 V 比较大时，以 Jd 为主。2）另有一个N+
8、N结,掺杂浓度分别为N+N,证明此时N+N结的接触电势差为：VD=K0T/q*ln(N+/N),比较两者的大小,并解释其内在的物理机理。答：三、判断题1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、9、10、 四、计算题1、解：小注入时，大注入时，2、（a）自建电势 VD=K0T/q*ln(NDNA/ni2)=（b）耗尽层宽度 （c）零偏压下的最大内建电场：3、 推导出结（常称为高低结）内建电势表达式。Vbi=VD=（kT/q）ln(N+/N)4、对于 PN+ 单边突变结， 5、长结二极管处于反偏压状态，求： （1）解扩散方程求少子分布和，并画出它们的分布示意图。 （2）计算扩散区内少子贮存电荷
9、。 （3）证明反向电流为结扩散区内的载流子产生电流。6、若结边界条件为处，处。其中和分别与与具有相同的数量级，求、以及、的表达式。7、在结二极管中，N区的宽度远小于Lp,用（ S为表面复合速度）作为N侧末端的少数载流子电流，并以此为边界条件之一，推导出载流子和电流分布。絵出在S0和S时N侧少数载流子的分布形状。8、在I条件下测量PN长二极管恢复特性。得到的结果是 t。9、解：对于 PN+ 单边突变结， 10、 CD = A (q / kT) (q LP pn0 / 2 ) + (q Ln nP0 / 2 ) exp(qV0/kT) 11、代入即得（略）12、画出C-V曲线，求出斜率和截距，即可
10、求出内建电势差和掺杂浓度。13、（a）(i)正偏 （b）(ii)等于 （c）(i)明显大于（d）二极管A14、 VB = Ec 2 / ( 2 q NAND/（NA+ND） 第2章双极型晶体管（BJT）一、填空题1、低、高、补偿、集电、发射、双扩散外延平面2、注入、扩散 3、正、小、反、大、C4、低、高、高、高、低 5、穿透、大6、ICn / IEn、薄 7、hFB,ICBO 8、Early, 窄,增加,增大9、 正偏,反偏 反偏,反偏高、小 正偏,正偏,低,大 反偏, 正偏,低10、发射结势垒区的复合电流 IEr 使注射效率降低11、E,B 减小；减小 增大 减小12、迁移率、缓变基区13、
11、带隙变窄、复合增强14、Sha效应、基区表面复合15、漂移、掺杂、缓变基区、放大、高频16、E-B、基区 17、限制、低、高 18、Early、低 19、降低、增长 20、集电、减小、电流21、降低、减小、基区电导调制 22、上升下降 23、击穿、穿通24、E、C-B，B、C-E，C-E、C-E、C-E， BVCEZ BVCEo BVCER BVCES 、大、小、27、Ebers-Moll (E-M) 、型、Gummel-Poon (G-P) 、小信号h、y28、下降、截止、特征、增益-带宽 29、基区宽度、面积、降低30、截止、饱和 31、复合中心,外延,减小,减小32、晶体管最大耗散功率P
12、CM，提高它的措施主要是降低_ _和降低_ _。二、简答题1、答：要使晶体管区别于两个反向串联的二极管而具有放大作用，晶体管在结构上必须满足下面两个基本条件：1）基区必须很薄，即 WB NB。可利用 发射结注入效率 对其进行定量分析。2、答： re RL rc ； 基区宽度少子扩散长度； IC IE ，输出IC RL很大放大。3、答：先以电子的漂移流转为空穴的扩散流，转而电子的扩散流向电子的漂移流。4、答： 提高注射效率（增大发射结的正向电流,减小发射结的反向注入电流,减小发射结耗尽层中的复合电流); 提高输运系数 (减小基区的体内和表面复合电流)。5、答：重掺杂效应：当发射区掺杂浓度 NE
13、太高时，不但不能提高注入效率 ，反而会使其下降，从而使 和 下降。 6、答：Sha效应、基区表面复合7、答：当 VCE 增大时，集电结反偏 (VBC = VBE VCE ) 增大，集电结耗尽区增宽，使中性基区的宽度变窄， 基区少子浓度分布的梯度 增大，从而使 IC 增大。这种现象称为 基区宽度调变效应，也称为 厄尔利效应。对输出曲线的影响是使输出电流不饱和。8、答：0 IC 的关系曲线:小电流时, 0 随 IC 的增大而上升( 0 IC (1- 1/m ) ; 中等电流时, 0与 IC 无关;大电流时, 0 随 IC 的增大而下降 ( 0 1/ IC , Webster效应+Kirk效应).9、答：由于内部产生机构不同，BJT的击穿电压按以下两种情况分别讨论。 1.BJT的两个PN结中，一个结反偏，另一个PN结处于不同状态时的雪崩击穿或隧道击穿。 2.基区穿通。在未出现雪崩击穿或隧道击穿条件下，集电结或发射结上反偏电压增加到一定数值时，由于空间电荷区的展宽，导致发射结
