1、一、填空题1突变 PN 结低掺杂侧的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越 小 ，内建电场的最大值越 大 ，内建电势 Vbi 就越 大 ，反向饱和电流 I0 就越 小 ，势垒电容 CT 就越 大 ，雪崩击穿电压就越 小 。P272在 PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带 负 电荷，N 区一侧带 正 电荷。内建电场的方向是从 N 区指向 P 区。3当采用耗尽近似时，N 型耗尽区中的泊松方程为 。由此方程可以看出，掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越 大 。4若某突变 PN 结的 P 型区的掺杂浓度为 ，则室温下该区的平183A.50cm衡多子浓度 pp0 与平衡少子浓度 np0 分别为 和 。5某硅突变
2、PN 结的 ， ，则室温下153DN.0cm318.NA和 的分别为 、 、 和 n0p0、 、， 当外加 0.5V 正向电压时的 和 分别为 、 ，p()nxn()内建电势为 。6当对 PN 结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度 大 ；当对 PN 结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度 小 。7PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是 多子 ；PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是 少子 。8PN 结的正向电流由 空穴扩散电流 电流、 电子扩散电流 电流和 势垒区复和电流 电流三部分所组成。9PN 结的直流电
3、流电压方程的分布为 。10薄基区二极管是指 PN 结的某一个或两个中性区的长度小于 该区的少子扩散长度 。在薄基区二极管中，少子浓度的分布近似为 线性 ；薄基区二极管相对厚基区二极管来说，其它参数都相同，则 PN 结电流会 大的多 。11小注入条件是指注入某区边界附近的 非平衡少子 浓度远小于该区的 平衡多子 浓度。12大注入条件是指注入某区边界附近的 非平衡少子 浓度远大于该区的 平衡多子 浓度。13势垒电容反映的是 PN 结的 微分 电荷随外加电压的变化率。PN 结的掺杂浓度越高，则势垒电容就越 大 ；外加反向电压越高，则势垒电容就越 小 。14扩散电容的物理含义为中性区中 非平衡载流子
4、随外加电压的变化率；外加正向电压越高，则势垒电容就越 大 。 15雪崩击穿和齐纳击穿的条件分别是 和 。 16在 PN 结开关管中，在外加电压从正向变为反向后的一段时间内，会出现一个较大的反向电流。引起这个电流的原因是存储在 N 区中的 非平衡载流子 电荷。这个电荷的消失途径有两条，即 和 。17晶体管的饱和状态是指发射结 正偏 ，集电结 正偏 。18晶体管的共基极直流短路电流放大系数 是指发射结正偏、 集电 结零偏时的集电极电流与 发射 极电流之比。19晶体管的共发射极直流短路电流放大系数 是指发射结正偏、 集电 结零偏时的集电极电流与 基 极电流之比。20晶体管的注入效率是指 从发射区注入
5、基区的少子电流 IpE 电流与 总的发射极电流 IE 电流之比。为了提高注入效率，应当使 发射 区掺杂浓度远大于 基 区掺杂浓度。21晶体管的基区输运系数是指 基区中到达集电极结的少子电流 IpC 电流与 从发射结刚注入基区的少子电流 IpE 电流之比。为了提高基区输运系数，应当使 基区宽度 WB 远小于其扩散长度。 22晶体管中的少子在渡越 基区 的过程中会发生 复合 ，从而使到达集电结的少子比从发射结注入基区的少子 小 。23I CS 是指 基极和发射极 结短路、 集电 结反偏时的集电极电流。24I ES 是指 基极和集电极 结短路、 发射 结反偏时的发射极电流。25发射区重掺杂效应是指当
6、发射区掺杂浓度太高时，不但不能提高 注入效率 ，反而会使其 下降 。造成发射区重掺杂效应的原因是 发射区禁带变窄 和 俄歇复合增强 。P9926若用 和 分别代表同质结晶体管和异质结晶体管的注入效率，则 0 的称为 耗尽 型。P29740为了提高 MOSFET 的跨导，从器件制造角度，应提高 ，即 提高 ， 提高 ZL迁移率 ， 减小 栅氧化层的厚度 TOX 。从电路使用角度，应 提高 VGS 。P324二、问答题1简述 PN 结耗尽区（空间电荷区）的形成机制。P9答：P 区与 N 区接触后，由于存在浓度差的原因，结面附近的空穴将从浓度高的 P 区向浓度低的 N 区扩散，在 P 区留下不易扩散
7、的带负电的电离受主杂质，结果使得在结面的 P 区一侧出现负的空间电荷；同样地，结面附近的电子从浓度高的 N 区向浓度低的 P 区扩散，在 N 区留下带正电的电离施主杂质，使结面的 N 区一侧出现正的空间电荷。2简要叙述 PN 结势垒电容和扩散电容的形成机理及特点。P56,P64PN 结的扩散电容是因为外加电压的变化，结的界面两边少数载流子的积累或抽取形成的。势垒电容是由于结两边空间电荷区宽度随外加电压的变化而变化形成的。3. 定性介绍 PN 结扩散电流4共基极放大区晶体管的电流输运过程。5什么是双极型晶体管的基区宽度调变效应（厄尔利效应）？如何抑制该效应？ P107答：当 VCE 增大时，集电
8、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。6写出晶体管的特征频率 fT 的表达式，说明改善晶体管频率特性的主要措施。7什么是 MOSFET 的阈电压 VT？写出 VT 的表达式，写出影响 VT 的因素。 （以 N 沟道MOSFET 为例）8什么是有效沟道长度调制效应？如何抑制有效沟道长度调制效应？ 9什么是 MOSFET 的跨导 gm？写出 gm 的表达式，并讨论提高 gm 的措施。三、计算题略。四画图题1、PN 结有外加电压（正向和反向）时的少子浓度分布图。外加正向电压时 PN 结中的少子分布图为外加反向电压时 PN 结中的少子分布图为2、PN 结有外加电压（正向和反向）时的少子浓度能带图。3、分别画出均匀基区 NPN 晶体管在放大状态、饱和状态和截止状态时的能带图。4、分别画出均匀基区 NPN 晶体管在放大状态、饱和状态和截止状态时的少子分布图。所有答案自己找，如有问题，可以在答疑时间找我。
