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1、半导体器件物理试卷（二）标准答案及评分细则一、填空（共24分，每空2分）1、PN结电击穿的产活力构两种；答案：雪崩击穿、地道击穿或齐纳击穿。2、双极型晶体管中重混杂发射区目的；答案：发射区重混杂会致使禁带变窄及俄歇复合，这将影响电流传输，目的为提升发射效率，以获得高的电流增益。3、晶体管特点频次定义；答案：跟着工作频次f的上涨，晶体管共射极电流放大系数降落为1时所对应的频次fT，称作特点频次。4、P沟道耗尽型MOSFET阈值电压符号；答案：VT0。5、MOS管饱和区漏极电流不饱和原由；答案：沟道长度调制效应和漏沟静电反应效应。6、BVCEO含义；答案：基极开路时发射极与集电极之间的击穿电压。7
2、、MOSFET短沟道效应种类；答案：短窄沟道效应、迁徙率调制效应、漏场感觉势垒降落效应。8、扩散电容与过渡区电容差别。答案：扩散电容产生于过渡区外的一个扩散长度范围内，其机理为少子的充放电，而过渡区电容产生于空间电荷区，其机理为多子的注入和耗尽。二、简述（共20分，每题5分）1、内建电场；答案：P型资料和N型资料接触后形成PN结，因为存在浓度差，N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，而在N区的施主正离子中心固定不动，出现净的正电荷，相同P区的受主负离子中心也固定不动，出现净的负电荷，于是就会产生空间电荷区。在空间电荷区内，电子和空穴又会发生漂移运动，它的方向正好与各自扩散运动的方向相
3、反，在无外界扰乱的情况下，最后将达到动向均衡，至此形成内建电场，方向由N区指向P区。2、发射极电流集边效应；答案：在大电流下，基极的串连电阻上产生一个大的压降，使得发射极由边沿到中心的电场减小，进而电流密度从中心到边沿逐渐增大，出现了发射极电流在凑近基区的边沿渐渐增大，此现象称为发射极电流集边效应，或基区电阻自偏压效应。3、MOSFET本征电容；答案：即沟通小信号或大信号工作时电路的等效电容，它包含栅漏电容和栅源电容，栅漏电容是栅源电压不变、漏源电压变化惹起沟道电荷的变化与漏源电压变化量之间的比值，而栅源电容是指栅压变化惹起沟道电荷与栅源电压变化量之间的比值。4、截止频次。答案：关于共基极接法
4、，截止频次即共基极电流增益降落到低频时的1倍2时所对应的频次值f，关于共射极接法，截止频次是指共射极电流增益降落到1倍时所对应的频次值f，此中有ff。2三、阐述（共24分，每题8分）1、怎样提升晶体管的开关速度？答案：晶体管的开关速度取决于开关时间，它包含开启时间和关断时间，综合考虑，提升速度的主要举措有：（1）采纳掺金工艺，以增添复合中心，加速载流子的耗散，降低储存时间；（2）降低外延层的电阻率，以降低ts；（3）减小基区宽度，降低基区渡越时间；（4）减小发射结结面积，以减小CTE和CTC，进而减小延缓时间；（5）适合控制并选择适合的工作条件。2、BJT共基极与共射极输出特征曲线的比较。答案
5、：（1）输出电流增益共射极要远远高于共基极，即；（2）共射极输出特征曲线的尾端上翘，是因为Early效应的缘由缘由；（3）因为共机共基极输出特征曲线的斜率比共射极的小，因此其输出电阻要大于共射极接法的输出电阻；（4）因为共射极接法的电压落在两个结上，即VCEVCBVBE，则VCE还未减小到零时，IC已经开始降落，而共基极告发时VCB降落到零以后，IC才开始降落。3、改良晶体管频次特征的主要举措。答案：（1）降低基区渡越时间b，如减小基区宽度等；（2）降低发射区渡越时间e，如减小WE，增添发射区少子的扩散长度，作较陡的杂质散布，以减小减速场的作用；（3）降低发射结充放电时间te和集电结充放电时间
6、tc，如减小发射结与集电结的面积等；（4）降低d，如降低集电极电阻率，但会降低集电区的击穿电压；（5）降低eb，如降低发射结面积；（6）降低c，如降低CTC和rC等。四、计算（共32分）1、试推导非饱和区MOSFET的Sah方程；（此小题10分）答案：参赐教材微电子技术基础双极、场效应晶体管原理（曹培栋编著，电子工业第一版社，2001）第236-237页。2、长二极管I-V方程的推导计算；（此小题10分）答案：参赐教材微电子技术基础双极、场效应晶体管原理（曹培栋编著，电子工业第一版社，2001）第18-19页，同时长二极管的近似条件。3、MOSFET的阈值电压VT的计算。（此小题12分）答案：参赐教材微电子技术基础双极、场效应晶体管原理（曹培栋编著，电子工业第一版社，2001）第222-229页。
