1、1半导体器件物理复习思考题 （1）提高半导体的掺杂浓度，p-n 结的势垒高度将会增大，p-n 结的势垒厚度将会增大；如果重掺杂，使半导体达到高度简并时，p-n 结的势垒高度将会减小。 （增大；减小；不变）（2）当环境温度升高时，p-n 结的势垒高度将会减小，p-n 结的势垒厚度将会减小，p-n结的正向压降将会减小。 （增大；减小；不变）（3）半导体耗尽层就是其中不存在有任何载流子的区域。（任何载流子；任何电荷；任何载流子和任何电荷）（4）线性缓变 p-n 结的雪崩击穿电压要高于突变 p-n 结的击穿电压。（高于；低于；等于）（5）同时表征少数载流子的寿命长短和扩散快慢的一个重要参量是扩散长度。
2、 （迁移率；扩散系数；扩散长度）（6）决定通过 p-n 结电流大小的主要因素是少数载流子扩散的浓度梯度。（少数载流子扩散的浓度梯度；多数载流子的浓度；载流子的漂移速度；势垒区中的电场） ；限制 p-n 结电流大小的主要区域是势垒区两边的中性扩散区。 （存在有电场的势垒区；势垒区两边的中性扩散区；势垒区和扩散区以外的中性区）（7）通过 p+-n 结的电子电流小于空穴电流。 （大于；小于；等于）（8）对于 Si 的 p-n 结，其反向电流主要是势垒区中复合中心的产生电流。 （在扩散区的少数载流子扩散电流；势垒区中复合中心的产生电流；势垒区中的漂移电流） 温度升高时，Si p-n 结的反向电流将指数
3、增加。 （线性增加；指数增加；快速下降；不变）（9）p-n 结在正向电压下呈现出的电容，有势垒电容和扩散电容。（势垒电容；扩散电容；势垒电容和扩散电容）（10）由金属-半导体接触构成的 Schottky 二极管，是多数载流子器件。（少数载流子器件；多数载流子器件） 与 p-n 结二极管相比，Schottky 二极管具有较低的正向电压。 （较高；较低；相等）（11）对于放大状态的 n+-p-n 晶体管，通过基极的电流分量包括有在基区复合的电子电流，在发射区注入空穴的扩散电流，在基区抽取的电子的扩散电流，发射结势垒区中复合中心的电流。（12）BJT 的 ICEO 要比 ICBO 约大 0倍。 （
4、0； 0）（13）BJT 的发射极电流集边效应是由于基区扩展电阻而产生的。（发射极串联电阻；基区扩展电阻；基区展宽效应；基区电导调制效应）（14）Early 效应是由集电结电压变化所引起的，其基本涵义是；Kirk 效应是2由大的发射极电流所引起的，其基本的涵义是 。 （发射结电压变化；集电结电压变化；高的集电结电压；大的发射极电流；大的基极电流）（15）BJT 的集电结与单独的 p-n 结相比（在可类比的情况下） ，它通过的电流要大，其击穿电压要低。 （大；小；高；低）（16）影响双极型晶体管耗散功率的主要因素是热阻。 （基极电阻；击穿电压；集电极最大允许工作电流；热阻）（17）BJT 的开关
5、时间一般主要决定于基区和集电区中过量存储电荷消失的时间。（发射结的充放电时间；基区和集电区中过量存储电荷消失的时间；集电结的充放电时间）（18）与双极型晶体管不同，场效应晶体管是电压控制器件（电压控制；电流控制） ，是多数载流子器件（多数；少数） 。（19）MOSFET 的阈值电压基本上包含有栅氧化层上的电压，使半导体表面产生强反型层所需要的电压，平带电压包含金属-半导体的功函数差和 SiO2/Si 系统内部和界面的电荷几个部分的电压。（20）MOSFET 的阈值电压随着温度的升高将下降（下降；增大；不变） 。（21）对于长沟道场效应晶体管，其电流饱和的机理是沟道夹断；而对于短沟道沟道场效应晶
6、体管，其电流饱和的机理是速度饱和。 （沟道夹断；速度饱和；迁移率下降）（22）场效应晶体管的跨导 gm是反映栅极电压变化引起源-漏电流变化的大小（栅极电压变化引起源-漏电流变化的大小；源-漏电压变化引起源-漏电流变化的大小） ，它表征着场效应晶体管的放大性能（输出电阻；输入电阻；放大性能） 。（23）对于场效应晶体管，其饱和区的跨导要大于线性区的跨导（大于；小于；等于） ，并且饱和区的跨导等于线性区的漏电导（饱和区的漏电导；线性区的漏电导；衬底的跨导） 。（24）场效应晶体管的特征频率(截止频率) fT 是根据输出交流电流等于输入交流电流来确定的（输出交流电流等于输入交流电流；输出阻抗等于输入
7、阻抗；输出电压等于输入电压） ；短沟道 MOSFET 的 fT，往往决定于栅极回路时间常数，它与沟道长度之间具有平方反比关系（正比；反比；无关；平方反比） 。（25）MOSFET 表面沟道中载流子的迁移率要低于埋沟中载流子的迁移率（高于；低于；等于） ，并且在室温下迁移率随着温度的升高将下降（下降；增大；不变） 。（26）MOSFET 源-漏之间所能加的最高电压（击穿电压）决定于漏结的击穿电压和源-漏穿通电压。 （源结的击穿电压；漏结的击穿电压；栅氧化层的耐压；源-漏穿通电3压） 。（27）MOSFET 的亚阈状态是不出现沟道的一种工作模式（出现；不出现） ；亚阈电流与栅极电压之间有指数关系（
8、有指数；有线性；没有） 。（28）限制着小尺寸 MOSFET 进一步缩小尺寸的 DIBL 效应，将使得漏极电流增大，和使得阈值电压减小。 （增大；减小；不变）（29）小尺寸 MOSFET 的 LDD（轻掺杂漏区）结构，其主要特点是可防止热电子效应。 （短沟道效应；热电子效应；源-漏穿通效应）（30）浮置栅雪崩注入 MOS（FAMOS）器件和叠栅雪崩注入 MOS（SAMOS）器件都是利用沟道雪崩注入效应来工作的一种存贮器件。（雪崩击穿效应；沟道雪崩注入效应；载流子速度饱和效应）（31）双极型集成电路中器件的缩小规则适宜于采用恒定电压(CV)缩小规则,而 MOS-VLSI 数字集成电路中器件的缩小
9、规则适宜于采用恒定亚阈特性缩小规则。 （恒定电场(CE)缩小规则；恒定电压(CV)缩小规则；恒定亚阈特性缩小规则）（32）对于 CMOS-E/E 静态反向器，最低电平是地电位，最高电平是电源电压。 （电源电压；地电位；电源电压减去阈值电压；电源电压减去栅-源电压）（33）CMOS 反向器的逻辑阈值电压一般选取为电源电压的一半（电源电压；电源电压的一半；驱动管的阈值电压） ；在这时驱动管和负载管都处于饱和状态状态（截止状态；饱和状态；放大状态） 。（34）对于 CMOS，采用 SOI 衬底的最大好处之一是可有效地消除“自锁”效应。 （可有效地消除“自锁”效应；可防止热电子效应；可提高击穿电压）（
10、35）对于 VLSI 中的小尺寸 MOSFET，其沟道区域一般都需要进行掺杂，它的目的主要是防止源-漏穿通和控制阈值电压。 （消除热电子效应；防止源-漏穿通；控制阈值电压；减弱短沟道效应）（36）实际短沟道 MOSFET 的输出伏安特性曲线，在饱和区的电流并不饱和，其主要原因是DIBL 效应和沟道长度调制效应。 （DIBL 效应；沟道长度调制效应；速度饱和效应：热载流子效应）一、 填空（共 32 分，每空 2 分）1、 PN 结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种，它们之间的主要区别在于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
11、注入和耗尽。2、 当 MOSFET 器件尺寸缩小时会对其阈值电压 VT产生影响，具体地，对于短沟道器件对 VT的影响为下降，对于窄沟道器件对 VT的影响为上升。3、 在 NPN 型 BJT 中其集电极电流 IC受 VBE电压控制，其基极电流 IB受 VBE 电压控制。4、 硅-绝缘体 SOI 器件可用标准的 MOS 工艺制备，该类器件显著的优点是寄生参数小，响应速度快4等。5、 PN 结击穿的机制主要有雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿等等几种，其中发生雪崩击穿的条件为VB6Eg/q。当 MOSFET 进入饱和区之后，漏电流发生不饱和现象，其中主要的原因有沟道长度调制效应，漏沟静电反馈效应和空间电荷限
12、制效应。一、选择填空（22 分）1、在硅和锗的能带结构中，在布里渊中心存在两个极大值重合的价带，外面的能带（ B ） ，对应的有效质量（ C ） ，称该能带中的空穴为( E )。A. 曲率大； B. 曲率小； C. 大；D. 小； E. 重空穴；F. 轻空穴2、如果杂质既有施主的作用又有受主的作用，则这种杂质称为（ F ） 。A. 施主 B. 受主 C.复合中心 D.陷阱 F. 两性杂质3、在通常情况下，GaN 呈（ A ）型结构，具有（ C ） ，它是（ F ）半导体材料。A. 纤锌矿型； B. 闪锌矿型； C. 六方对称性；D. 立方对称性；E.间接带隙； F. 直接带隙。4、同一种施主杂
13、质掺入甲、乙两种半导体，如果甲的相对介电常数 r是乙的 3/4， mn*/m0值是乙的 2倍，那么用类氢模型计算结果是（ D ） 。A.甲的施主杂质电离能是乙的 8/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的 3/4B.甲的施主杂质电离能是乙的 3/2，弱束缚电子基态轨道半径为乙的 32/9C.甲的施主杂质电离能是乙的 16/3，弱束缚电子基态轨道半径为乙的 8/3D.甲的施主杂质电离能是乙的 32/9，的弱束缚电子基态轨道半径为乙的 3/85、.一块半导体寿命 =15s，光照在材料中会产生非平衡载流子，光照突然停止 30s 后，其中非平衡载流子将衰减到原来的（ C ） 。 A.1/4 ； B.1/e
14、； C.1/e 2 ； D.1/26、对于同时存在一种施主杂质和一种受主杂质的均匀掺杂的非简并半导体，在温度足够高、n i /ND-NA/ 时，半导体具有 （ B ） 半导体的导电特性。 A. 非本征 B.本征 7、在室温下，非简并 Si 中电子扩散系数 D 与 有如下图 （C ） 所示的最恰当的依赖关系： 58、在纯的半导体硅中掺入硼，在一定的温度下，当掺入的浓度增加时，费米能级向（ A ）移动；当掺杂浓度一定时，温度从室温逐步增加，费米能级向( C )移动。A.Ev ； B.Ec ； C.Ei； D. E F9、把磷化镓在氮气氛中退火，会有氮取代部分的磷，这会在磷化镓中出现（ D ） 。A
15、.改变禁带宽度 ； B.产生复合中心 ； C.产生空穴陷阱 ； D.产生等电子陷阱。10、对于大注入下的直接复合，非平衡载流子的寿命不再是个常数，它与（ C ） 。A.非平衡载流子浓度成正比 ； B.平衡载流子浓度成正比； C.非平衡载流子浓度成反比； D.平衡载流子浓度成反比。11、杂质半导体中的载流子输运过程的散射机构中，当温度升高时，电离杂质散射的概率和晶格振动声子的散射概率的变化分别是（ B ） 。A.变大，变小 ； B.变小，变大； C.变小，变小； D.变大，变大。12、如在半导体的禁带中有一个深杂质能级位于禁带中央，则它对电子的俘获率（ B ）空穴的俘获率，它是（ D ） 。 A
16、.大于 ； B.等于； C.小于； D.有效的复合中心； E. 有效陷阱。13、在磷掺杂浓度为 21016cm-3的硅衬底（功函数约为 4.25eV）上要做出欧姆接触，下面四种金属最适合的是（ A ） 。A. In (W m=3.8eV) ； B. Cr (W m=4.6eV)； C. Au (W m=4.8eV)； D. Al (W m=4.2eV)。14、在硅基 MOS 器件中，硅衬底和 SiO2界面处的固定电荷是（ B ） ，它的存在使得半导体表面的能带（ C ）弯曲，在 C-V 曲线上造成平带电压（ F ）偏移。A.钠离子 ； B.过剩的硅离子； C.向下； D.向上； E. 向正向电压方向； F. 向负向电压方向。
