電子科技大學(xué)微電子器件習(xí)習(xí)題

1、第二章 PN結(jié)填空題1、若某突變PN結(jié)的P型區(qū)的摻雜濃度為NA=1016cm-3，則室溫下該區(qū)的平衡多子濃度pp0與平衡少子濃度np0分別為（ ）和（ ）。2、在PN結(jié)的空間電荷區(qū)中，P區(qū)一側(cè)帶（ ）電荷，N區(qū)一側(cè)帶（ ）電荷。內(nèi)建電場(chǎng)的方向是從（ ）區(qū)指向（ ）區(qū)。3、當(dāng)采用耗盡近似時(shí)，N型耗盡區(qū)中的泊松方程為（ ）。由此方程可以看出，摻雜濃度越高，則內(nèi)建電場(chǎng)的斜率越（ ）。4、PN結(jié)的摻雜濃度越高，則勢(shì)壘區(qū)的長(zhǎng)度就越（ ），內(nèi)建電場(chǎng)的最大值就越（ ），內(nèi)建電勢(shì)Vbi就越（ ），反向飽和電流I0就越（ ），勢(shì)壘電容CT就越（ ），雪崩擊穿電壓就越（ ）。5、硅突變結(jié)內(nèi)建電勢(shì)Vbi可表為（ ）

2、，在室溫下的典型值為（ ）伏特。6、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，其勢(shì)壘區(qū)寬度會(huì)（ ），勢(shì)壘區(qū)的勢(shì)壘高度會(huì)（ ）。7、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，其勢(shì)壘區(qū)寬度會(huì)（ ），勢(shì)壘區(qū)的勢(shì)壘高度會(huì)（ ）。8、在P型中性區(qū)與耗盡區(qū)的邊界上，少子濃度np與外加電壓V之間的關(guān)系可表示為（ ）。若P型區(qū)的摻雜濃度NA=1017cm-3，外加電壓V= ，則P型區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度np為（ ）。9、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，中性區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度比該處的平衡少子濃度（ ）；當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，中性區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度比該處的平衡少子濃度（ ）。10、PN結(jié)的正向電流由（ ）電流、（ ）電流和（

3、）電流三部分所組成。11、PN結(jié)的正向電流很大，是因?yàn)檎螂娏鞯碾姾蓙?lái)源是（ ）；PN結(jié)的反向電流很小，是因?yàn)榉聪螂娏鞯碾姾蓙?lái)源是（ ）。12、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，由N區(qū)注入P區(qū)的非平衡電子一邊向前擴(kuò)散，一邊（ ）。每經(jīng)過(guò)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度的距離，非平衡電子濃度降到原來(lái)的（ ）。13、PN結(jié)擴(kuò)散電流的表達(dá)式為（ ）。這個(gè)表達(dá)式在正向電壓下可簡(jiǎn)化為（ ），在反向電壓下可簡(jiǎn)化為（ ）。14、在PN結(jié)的正向電流中，當(dāng)電壓較低時(shí)，以（ ）電流為主；當(dāng)電壓較高時(shí)，以（ ）電流為主。15、薄基區(qū)二極管是指PN結(jié)的某一個(gè)或兩個(gè)中性區(qū)的長(zhǎng)度小于（ ）。在薄基區(qū)二極管中，少子濃度的分布近似為（ ）。16、小注入

4、條件是指注入某區(qū)邊界附近的（ ）濃度遠(yuǎn)小于該區(qū)的（ ）濃度，因此該區(qū)總的多子濃度中的（ ）多子濃度可以忽略。17、大注入條件是指注入某區(qū)邊界附近的（ ）濃度遠(yuǎn)大于該區(qū)的（ ）濃度，因此該區(qū)總的多子濃度中的（ ）多子濃度可以忽略。18、勢(shì)壘電容反映的是PN結(jié)的（ ）電荷隨外加電壓的變化率。PN結(jié)的摻雜濃度越高，則勢(shì)壘電容就越（ ）；外加反向電壓越高，則勢(shì)壘電容就越（ ）。19、擴(kuò)散電容反映的是PN結(jié)的（ ）電荷隨外加電壓的變化率。正向電流越大，則擴(kuò)散電容就越（ ）；少子壽命越長(zhǎng)，則擴(kuò)散電容就越（ ）。20、在PN結(jié)開(kāi)關(guān)管中，在外加電壓從正向變?yōu)榉聪蚝蟮囊欢螘r(shí)間內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的反向電流。引起這

5、個(gè)電流的原因是存儲(chǔ)在（ ）區(qū)中的（ ）電荷。這個(gè)電荷的消失途徑有兩條，即（ ）和（ ）。21、從器件本身的角度，提高開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速度的主要措施是（ ）和（ ）。22、PN結(jié)的擊穿有三種機(jī)理，它們分別是（ ）、（ ）和（ ）。23、PN結(jié)的摻雜濃度越高，雪崩擊穿電壓就越（ ）；結(jié)深越淺，雪崩擊穿電壓就越（ ）。24、雪崩擊穿和齊納擊穿的條件分別是（ ）和（ ）。問(wèn)答與計(jì)算題1、簡(jiǎn)要敘述PN結(jié)空間電荷區(qū)的形成過(guò)程。2、什么叫耗盡近似什么叫中性近似3、什么叫突變結(jié)什么叫單邊突變結(jié)什么叫線性緩變結(jié)分別畫(huà)出上述各種PN結(jié)的雜質(zhì)濃度分布圖、內(nèi)建電場(chǎng)分布圖和外加正向電壓及反向電壓時(shí)的少子濃度分布圖。4、PN

6、結(jié)勢(shì)壘區(qū)的寬度與哪些因素有關(guān)5、寫(xiě)出PN結(jié)反向飽和電流I0的表達(dá)式，并對(duì)影響I0的各種因素進(jìn)行討論。6、PN結(jié)的正向電流由正向擴(kuò)散電流和勢(shì)壘區(qū)復(fù)合電流組成。試分別說(shuō)明這兩種電流隨外加正向電壓的增加而變化的規(guī)律。當(dāng)正向電壓較小時(shí)以什么電流為主當(dāng)正向電壓較大時(shí)以什么電流為主7、什么是小注入條件什么是大注入條件寫(xiě)出小注入條件和大注入條件下的結(jié)定律，并討論兩種情況下中性區(qū)邊界上載流子濃度隨外加電壓的變化規(guī)律。8、在工程實(shí)際中，一般采用什么方法來(lái)計(jì)算PN結(jié)的雪崩擊穿電壓9、簡(jiǎn)要敘述PN結(jié)勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容的形成機(jī)理及特點(diǎn)。10、當(dāng)把PN結(jié)作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)，在直流特性和瞬態(tài)特性這兩方面，PN結(jié)與理想開(kāi)關(guān)相比

7、有哪些差距引起PN結(jié)反向恢復(fù)過(guò)程的主要原因是什么11、某突變PN結(jié)的ND=1015cm-3, NA=1018cm-3，試求nn0, pn0, pp0和np0的值，并求當(dāng)外加正向電壓和（）反向電壓時(shí)的np(-xp)和pn(xn)的值。12、某突變PN結(jié)的ND=1015cm-3, NA=1018cm-3，計(jì)算該P(yáng)N結(jié)的內(nèi)建電勢(shì)Vbi之值。13、有一個(gè)P溝道MOSFET的襯底摻雜濃度為ND=1015cm-3，另一個(gè)N溝道MOSFET的襯底摻雜濃度為NA=1018cm-3。試分別求這兩個(gè)MOSFET的襯底費(fèi)米勢(shì)，并將這兩個(gè)襯底費(fèi)米勢(shì)之和與上題的Vbi相比較。14、某突變PN結(jié)的ND=1015cm-3,

8、 NA=1018cm-3，試問(wèn)Jdp是Jdn的多少倍15、已知某PN結(jié)的反向飽和電流為Io =10 -12A，試分別求當(dāng)外加正向電壓和（）反向電壓時(shí)的PN結(jié)擴(kuò)散電流。16、已知某PN結(jié)的反向飽和電流為Io =10 -11A，若以當(dāng)正向電流達(dá)到10 -2A作為正向?qū)ǖ拈_(kāi)始，試求正向?qū)妷篤F之值。若此PN結(jié)存在寄生串聯(lián)電阻Rcs= 4，則在同樣的測(cè)試條件下VF將變?yōu)槎嗌?7、某硅單邊突變結(jié)的雪崩擊穿臨界電場(chǎng) EC=105Vcm-1，開(kāi)始發(fā)生雪崩擊穿時(shí)的耗盡區(qū)寬度xdB= m，求該P(yáng)N結(jié)的雪崩擊穿電壓VB。若對(duì)該P(yáng)N結(jié)外加|V|=的反向電壓，則其耗盡區(qū)寬度為多少18、如果設(shè)單邊突變結(jié)的雪崩擊穿

9、臨界電場(chǎng)eC與雜質(zhì)濃度無(wú)關(guān)，則為了使雪崩擊穿電壓VB提高1倍，發(fā)生雪崩擊穿時(shí)的耗盡區(qū)寬度xdB應(yīng)為原來(lái)的多少倍低摻雜區(qū)的雜質(zhì)濃度應(yīng)為原來(lái)的多少倍19、某突變PN結(jié)的Vbi = ，當(dāng)外加的反向電壓時(shí)測(cè)得其勢(shì)壘電容為8pF，則當(dāng)外加的反向電壓時(shí)其勢(shì)壘電容應(yīng)為多少20、某突變結(jié)的內(nèi)建電勢(shì)Vbi = ，當(dāng)外加電壓V= 時(shí)的勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容分別是2pF和210-4pF，試求當(dāng)外加電壓V= 時(shí)的勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容分別是多少21、某硅突變結(jié)的nA= 1 1016cm-3，nD= 51016cm-3，試計(jì)算平衡狀態(tài)下的(1) 內(nèi)建電勢(shì)Vbi；(2) P區(qū)耗盡區(qū)寬度xp、N區(qū)耗盡區(qū)寬度xn及總的耗盡區(qū)寬度xD

10、；(3) 最大電場(chǎng)強(qiáng)度max。22、某單邊突變結(jié)在平衡狀態(tài)時(shí)的勢(shì)壘區(qū)寬度為xD0，試求外加反向電壓應(yīng)為內(nèi)建電勢(shì)Vbi的多少倍時(shí)，才能使勢(shì)壘區(qū)寬度分別達(dá)到2xd0和3xd0。23、一塊同一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體，當(dāng)摻雜濃度不均勻時(shí)，也會(huì)存在內(nèi)建電場(chǎng)和內(nèi)建電勢(shì)。設(shè)一塊N型硅的兩個(gè)相鄰區(qū)域的施主雜質(zhì)濃度分別為nD1和nD2，試推導(dǎo)出這兩個(gè)區(qū)域之間的內(nèi)建電勢(shì)公式。如果nD1= 1 1020cm-3，nD2= 11016cm-3，則室溫下內(nèi)建電勢(shì)為多少？24、試推導(dǎo)出雜質(zhì)濃度為指數(shù)分布N= N0exp(-x/l)的中性區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)表達(dá)式。若某具有這種雜質(zhì)濃度分布的硅的表面雜質(zhì)濃度為 1018cm-3，= m，

11、試求其內(nèi)建電場(chǎng)的大小。再將此電場(chǎng)與某突變PN結(jié)的耗盡區(qū)中最大電場(chǎng)作比較，該突變PN結(jié)的nA= 1018cm-3，nD= 1015cm-3。25、圖P2-1所示為硅PIN結(jié)的雜質(zhì)濃度分布圖，符號(hào)I代表本征區(qū)。(1) 試推導(dǎo)出該P(yáng)IN結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)表達(dá)式和各耗盡區(qū)長(zhǎng)度的表達(dá)式，并畫(huà)出內(nèi)建電場(chǎng)分布圖。(2) 將此PIN結(jié)的最大電場(chǎng)與不包含I區(qū)的PN結(jié)的最大電場(chǎng)進(jìn)行比較。設(shè)后者的P區(qū)與N區(qū)的摻雜濃度分別與前者的P區(qū)與N區(qū)的相同。圖P2-1圖P2-226、某硅中的雜質(zhì)濃度分布如圖P2-2所示，施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)的濃度分別為ND(x)=10 16exp(-x/ 210 -4)cm-3和NA(x)= NA(0

12、)exp(-x/10 -4)cm-3(1) 如果要使結(jié)深xJ= 1m，則受主雜質(zhì)的表面濃度nA(0)應(yīng)為多少(2) 試計(jì)算結(jié)深處的雜質(zhì)濃度梯度A的值。(3) 若將此PN結(jié)近似為線性緩變結(jié)，設(shè)Vbi= ，試計(jì)算平衡時(shí)的耗盡區(qū)最大電場(chǎng)max，并畫(huà)出內(nèi)建電場(chǎng)分布圖。27、試證明在一個(gè)P區(qū)電導(dǎo)率p遠(yuǎn)大于N區(qū)電導(dǎo)率n的PN結(jié)中，當(dāng)外加正向電壓時(shí)空穴電流遠(yuǎn)大于電子電流。28、已知nI2= NCNVexp(-eG/kT) = CkT3exp(-eG0/kT)，式中nC、nV分別代表導(dǎo)帶底、價(jià)帶頂?shù)挠行顟B(tài)密度，eG0代表絕對(duì)零度下的禁帶寬度。低溫時(shí)反向飽和電流以勢(shì)壘區(qū)產(chǎn)生電流為主。試求反向飽和電流I0與溫度

13、的關(guān)系，并求I0隨溫度的相對(duì)變化率(dI0/dT)/I0，同時(shí)畫(huà)出電壓一定時(shí)的I0 T曲線。29、某P+N-N+結(jié)的雪崩擊穿臨界電場(chǎng)c為32V/m，當(dāng)N-區(qū)的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)時(shí)，擊穿電壓VB為144V。試求當(dāng)N-區(qū)的長(zhǎng)度縮短為3m時(shí)的擊穿電壓為多少30、已知某硅單邊突變結(jié)的內(nèi)建電勢(shì)為，當(dāng)外加反向電壓為時(shí)測(cè)得勢(shì)壘電容為10pF，試計(jì)算當(dāng)外加正向電壓時(shí)的勢(shì)壘電容。31、某結(jié)面積為10 -5cm2的硅單邊突變結(jié)，當(dāng)（Vbi-V）為時(shí)測(cè)得其結(jié)電容為，試計(jì)算該P(yáng)N結(jié)低摻雜一側(cè)的雜質(zhì)濃度為多少32、某PN結(jié)當(dāng)正向電流為10mA時(shí)，室溫下的小信號(hào)電導(dǎo)與小信號(hào)電阻各為多少當(dāng)溫度為 100C時(shí)它們的值又為多少？33、

14、某單邊突變P+N結(jié)的N區(qū)雜質(zhì)濃度nD= 1016cm-3，N區(qū)少子擴(kuò)散長(zhǎng)度Lp= 10m，結(jié)面積A= ，外加的正向電壓。試計(jì)算當(dāng)N區(qū)厚度分別為100m和3m時(shí)存儲(chǔ)在N區(qū)中的非平衡少子的數(shù)目。第三章 雙極結(jié)型晶體管填空題1、晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)是指（ ）電流與（ ）電流之比。由于少子在渡越基區(qū)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生（ ），從而使基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)（ ）。為了提高基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)，應(yīng)當(dāng)使基區(qū)寬度（ ）基區(qū)少子擴(kuò)散長(zhǎng)度。2、晶體管中的少子在渡越（ ）的過(guò)程中會(huì)發(fā)生（ ），從而使到達(dá)集電結(jié)的少子比從發(fā)射結(jié)注入基區(qū)的少子（ ）。3、晶體管的注入效率是指（ ）電流與（ ）電流之比。為了提高注入效率，應(yīng)當(dāng)使（ ）區(qū)摻雜濃度遠(yuǎn)

15、大于（ ）區(qū)摻雜濃度。4、晶體管的共基極直流短路電流放大系數(shù)是指發(fā)射結(jié)（ ）偏、集電結(jié)（ ）偏時(shí)的（ ）電流與（ ）電流之比。5、晶體管的共發(fā)射極直流短路電流放大系數(shù)是指（ ）結(jié)正偏、（ ）結(jié)零偏時(shí)的（ ）電流與（ ）電流之比。6、在設(shè)計(jì)與制造晶體管時(shí)，為提高晶體管的電流放大系數(shù)，應(yīng)當(dāng)（ ）基區(qū)寬度，（ ）基區(qū)摻雜濃度。7、某長(zhǎng)方形薄層材料的方塊電阻為100，長(zhǎng)度和寬度分別為300m和60m，則其長(zhǎng)度方向和寬度方向上的電阻分別為（ ）和（ ）。若要獲得1k的電阻，則該材料的長(zhǎng)度應(yīng)改變?yōu)椋?）。8、在緩變基區(qū)晶體管的基區(qū)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)（ ），它對(duì)少子在基區(qū)中的運(yùn)動(dòng)起到（ ）的作用，使少子的基區(qū)渡越

16、時(shí)間（ ）。9、小電流時(shí)會(huì)（ ）。這是由于小電流時(shí)，發(fā)射極電流中（ ）的比例增大，使注入效率下降。10、發(fā)射區(qū)重?fù)诫s效應(yīng)是指當(dāng)發(fā)射區(qū)摻雜濃度太高時(shí)，不但不能提高（ ），反而會(huì)使其（ ）。造成發(fā)射區(qū)重?fù)诫s效應(yīng)的原因是（ ）和（ ）。11、在異質(zhì)結(jié)雙極晶體管中，發(fā)射區(qū)的禁帶寬度（ ）于基區(qū)的禁帶寬度，從而使異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的（ ）大于同質(zhì)結(jié)雙極晶體管的。12、當(dāng)晶體管處于放大區(qū)時(shí)，理想情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏的增加而（ ）。但實(shí)際情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏增加而（ ），這稱為（ ）效應(yīng)。13、當(dāng)集電結(jié)反偏增加時(shí)，集電結(jié)耗盡區(qū)寬度會(huì)（ ），使基區(qū)寬度（ ），從而使集電極電流（ ），這就是基區(qū)寬

17、度調(diào)變效應(yīng)（即厄爾利效應(yīng)）。14、IES是指（ ）結(jié)短路、（ ）結(jié)反偏時(shí)的（ ）極電流。15、ICS是指（ ）結(jié)短路、（ ）結(jié)反偏時(shí)的（ ）極電流。16、ICBO是指（ ）極開(kāi)路、（ ）結(jié)反偏時(shí)的（ ）極電流。17、ICEO是指（ ）極開(kāi)路、（ ）結(jié)反偏時(shí)的（ ）極電流。18、IEBO是指（ ）極開(kāi)路、（ ）結(jié)反偏時(shí)的（ ）極電流。19、BVCBO是指（ ）極開(kāi)路、（ ）結(jié)反偏，當(dāng)（ ）時(shí)的VCB。20、BVCEO是指（ ）極開(kāi)路、（ ）結(jié)反偏，當(dāng)（ ）時(shí)的VCE。21、BVEBO是指（ ）極開(kāi)路、（ ）結(jié)反偏，當(dāng)（ ）時(shí)的VEB。22、基區(qū)穿通是指當(dāng)集電結(jié)反向電壓增加到使耗盡區(qū)將（ ）全部占

18、據(jù)時(shí)，集電極電流急劇增大的現(xiàn)象。防止基區(qū)穿通的措施是（ ）基區(qū)寬度、（ ）基區(qū)摻雜濃度。23、比較各擊穿電壓的大小時(shí)可知，BVCBO（ ）BVCEO ，BVCBO（ ）BVEBO。24、要降低基極電阻rbb，應(yīng)當(dāng)（ ）基區(qū)摻雜濃度，（ ）基區(qū)寬度。25、無(wú)源基區(qū)重?fù)诫s的目的是（ ）。26、發(fā)射極增量電阻re的表達(dá)式是（ ）。室溫下當(dāng)發(fā)射極電流為1mA時(shí)，re=（ ）。27、隨著信號(hào)頻率的提高，晶體管的, 的幅度會(huì)（ ），相角會(huì)（ ）。28、在高頻下，基區(qū)渡越時(shí)間b對(duì)晶體管有三個(gè)作用，它們是：（ ）、（ ）和（ ）。29、基區(qū)渡越時(shí)間b是指（ ）。當(dāng)基區(qū)寬度加倍時(shí)，基區(qū)渡越時(shí)間增大到原來(lái)的（ ）

19、倍。30、晶體管的共基極電流放大系數(shù)|隨頻率的（ ）而下降。當(dāng)晶體管的|下降到（ ）時(shí)的頻率，稱為的截止頻率，記為（ ）。31、晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)|隨頻率的（ ）而下降。當(dāng)晶體管的|下降到0時(shí)的頻率，稱為的（ ），記為（ ）。32、當(dāng)ff時(shí)，頻率每加倍，晶體管的|降到原來(lái)的（ ）；最大功率增益Kpmax降到原來(lái)的（ ）。33、當(dāng)（ ）降到1時(shí)的頻率稱為特征頻率fT。當(dāng)（ ）降到1時(shí)的頻率稱為最高振蕩頻率fM。34、當(dāng)|降到（ ）時(shí)的頻率稱為特征頻率fT。當(dāng)Kpmax降到（ ）時(shí)的頻率稱為最高振蕩頻率fM。35、晶體管的高頻優(yōu)值M是（ ）與（ ）的乘積。36、晶體管在高頻小信號(hào)應(yīng)用時(shí)與

20、直流應(yīng)用時(shí)相比，要多考慮三個(gè)電容的作用，它們是（ ）電容、（ ）電容和（ ）電容。37、對(duì)于頻率不是特別高的一般高頻管，ec中以（ ）為主，這時(shí)提高特征頻率fT的主要措施是（ ）。38、為了提高晶體管的最高振蕩頻率fM ，應(yīng)當(dāng)使特征頻率fT（ ），基極電阻rbb（ ），集電結(jié)勢(shì)壘電容CTC（ ）。39、對(duì)高頻晶體管結(jié)構(gòu)上的基本要求是：（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。問(wèn)答與計(jì)算題1、畫(huà)出NPN晶體管在飽和狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)和倒向放大狀態(tài)時(shí)的少子分布圖。畫(huà)出NPN晶體管在飽和狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)和倒向放大狀態(tài)時(shí)的能帶圖。2、畫(huà)出共基極放大區(qū)晶體管中各種電流的分布圖，并說(shuō)明當(dāng)輸入電流Ie經(jīng)

21、過(guò)晶體管變成輸出電流IC時(shí)，發(fā)生了哪兩種虧損3、倒向晶體管的電流放大系數(shù)為什么小于正向晶體管的電流放大系數(shù)4、提高基區(qū)摻雜濃度會(huì)對(duì)晶體管的各種特性，如 、CTE、BVEBO、Vpt、VA、rbb等產(chǎn)生什么影響5、減薄基區(qū)寬度會(huì)對(duì)晶體管的上述各種特性產(chǎn)生什么影響6、先畫(huà)出雙極晶體管的理想的共發(fā)射極輸出特性曲線圖，并在圖中標(biāo)出飽和區(qū)與放大區(qū)的分界線，然后再分別畫(huà)出包括厄爾利效應(yīng)和擊穿現(xiàn)象的共發(fā)射極輸出特性曲線圖。7、畫(huà)出包括基極電阻在內(nèi)的雙極型晶體管的簡(jiǎn)化的交流小信號(hào)等效電路。8、什么是雙極晶體管的特征頻率fT寫(xiě)出fT的表達(dá)式，并說(shuō)明提高fT的各項(xiàng)措施。9、寫(xiě)出組成雙極晶體管信號(hào)延遲時(shí)間ec的4個(gè)

22、時(shí)間的表達(dá)式。其中的哪個(gè)時(shí)間與電流Ie有關(guān)這使fT隨Ie的變化而發(fā)生怎樣的變化10、說(shuō)明特征頻率fT的測(cè)量方法。11、什么是雙極晶體管的最高振蕩頻率fM寫(xiě)出fM的表達(dá)式，說(shuō)明提高fM的各項(xiàng)措施。12、畫(huà)出高頻晶體管結(jié)構(gòu)的剖面圖，并標(biāo)出圖中各部分的名稱。13、某均勻基區(qū)NPN晶體管的WB= 1m,DB= 20cm2s-1，試求此管的基區(qū)渡越時(shí)間b。當(dāng)此管的基區(qū)少子電流密度JnE = 102Acm-2時(shí)，其基區(qū)少子電荷面密度QB為多少14、某均勻基區(qū)晶體管的WB= 2m, LB= 10m，試求此管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)*之值。若將此管的基區(qū)摻雜改為如式（3-28）的指數(shù)分布，場(chǎng)因子=6，則其*變?yōu)槎嗌?5

23、、某均勻基區(qū)NPN晶體管的WB= 2m, NB=1017cm-1, DB= 18cm2s-1, B=5107s，試求該管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)*之值。又當(dāng)在該管的發(fā)射結(jié)上加的正向電壓，集電結(jié)短路時(shí)，該管的JnE和JnC各為多少16、某均勻基區(qū)晶體管的注入效率=，若將其發(fā)射結(jié)改為異質(zhì)結(jié)，使基區(qū)的禁帶寬度eGB比發(fā)射區(qū)的禁帶寬度eGE小，則其注入效率變?yōu)槎嗌偃粢蛊淙詾?，則其有源基區(qū)方塊電阻RB1可以減小到原來(lái)的多少17、某雙極型晶體管的RB1= 1000, RE= 5，基區(qū)渡越時(shí)間b=109s ,當(dāng)IB= 時(shí), IC= 10mA，求該管的基區(qū)少子壽命b。18、某晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)*=，注入效率=，試求

24、此管的與。當(dāng)此管的有源基區(qū)方塊電阻RB1乘以3，其余參數(shù)均不變時(shí)，其與變?yōu)槎嗌?9、某雙極型晶體管當(dāng)IB1= 時(shí)測(cè)得IC1 = 4mA，當(dāng)IB2= 時(shí)測(cè)得IC2 = 5mA，試分別求此管當(dāng)IC = 4mA時(shí)的直流電流放大系數(shù)與小信號(hào)電流放大系數(shù)O。20、某緩變基區(qū)NPN晶體管的BVCBO = 120V，=81，試求此管的BVCEO。21、某高頻晶體管的f=5MHz，當(dāng)信號(hào)頻率為f=40MHz時(shí)測(cè)得其|=10，則當(dāng)f=80MHz時(shí)|為多少該管的特征頻率fT為多少該管的0為多少22、某高頻晶體管的0=50，當(dāng)信號(hào)頻率f為30MHz時(shí)測(cè)得|=5，求此管的特征頻率fT，以及當(dāng)信號(hào)頻率f分別為15MHz

25、和60MHz時(shí)的|之值。23、某高頻晶體管的基區(qū)寬度WB=1m，基區(qū)渡越時(shí)間b= 10-10s,fT=550MHz。當(dāng)該管的基區(qū)寬度減為m，其余參數(shù)都不變時(shí)，fT變?yōu)槎嗌?4、某高頻晶體管的f=20MHz，當(dāng)信號(hào)頻率為f=100MHz時(shí)測(cè)得其最大功率增益為Kpmax=24，則當(dāng)f=200MHz時(shí)Kpmax為多少該管的最高振蕩頻率fM為多少25、畫(huà)出NPN緩變基區(qū)晶體管在平衡時(shí)和在放大區(qū)、飽和區(qū)及截止區(qū)工作時(shí)的能帶圖。26、畫(huà)出NPN緩變基區(qū)晶體管在平衡時(shí)和在放大區(qū)、飽和區(qū)及截止區(qū)工作時(shí)的少子分布圖。27、某晶體管當(dāng)IB1= 時(shí)測(cè)得IC1= 4mA，當(dāng)IB2= 時(shí)測(cè)得IC2= 5mA，試分別求此

26、管當(dāng)IC = 4mA時(shí)的直流電流放大系數(shù)與增量電流放大系數(shù)0。28、已知某硅NPN均勻基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB= 2m，基區(qū)摻雜濃度nB= 5 1016cm-3，基區(qū)少子壽命tB= 1s，基區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)DB= 15cm2s-1，以及從發(fā)射結(jié)注入基區(qū)的少子電流密度JnE= cm2。試計(jì)算基區(qū)中靠近發(fā)射結(jié)一側(cè)的非平衡少子電子濃度nB(0)、發(fā)射結(jié)電壓VBE和基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)*。29、已知某硅NPN緩變基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB= m，基區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)DB= 20cm2s-1，基區(qū)自建場(chǎng)因子 = 20，試計(jì)算該晶體管的基區(qū)渡越時(shí)間tb 。30、對(duì)于基區(qū)和發(fā)射區(qū)都是非均勻摻雜的晶體管，試證明其注入效率可表

27、為上式中，QEO和QBO分別代表中性發(fā)射區(qū)和中性基區(qū)的雜質(zhì)電荷總量，De和DB分別代表中性發(fā)射區(qū)和中性基區(qū)的少子有效擴(kuò)散系數(shù)。31、已知某硅NPN均勻基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB= m，基區(qū)摻雜濃度nB= 1017cm-3，基區(qū)少子壽命tB= 10-7s，基區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)DB= 18cm2s-1，發(fā)射結(jié)注入效率= ，發(fā)射結(jié)面積Ae= 104m2。表面和勢(shì)壘區(qū)復(fù)合可以忽略。當(dāng)發(fā)射結(jié)上有的正偏壓時(shí)，試計(jì)算該晶體管的基極電流IB、集電極電流IC和共基極電流放大系數(shù)分別等于多少32、已知某硅NPN均勻基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB= m，基區(qū)摻雜濃度nB= 4 1017cm-3，基區(qū)少子壽命tB= 10-6s，

28、基區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)DB= 18cm2s-1，發(fā)射結(jié)面積Ae= 10 -5cm2。(1) 如果發(fā)射區(qū)為非均勻摻雜，發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)總數(shù)為QEO/q= 8109個(gè)原子，發(fā)射區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)De= 2cm2s-1，試計(jì)算此晶體管的發(fā)射結(jié)注入效率。(2) 試計(jì)算此晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)*。(3) 試計(jì)算此晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù) 。(4) 在什么條件下可以按簡(jiǎn)化公式來(lái)估算在本題中若按此簡(jiǎn)化公式來(lái)估算，則引入的百分誤差是多少33、在N型硅片上經(jīng)硼擴(kuò)散后，得到集電結(jié)結(jié)深xjc= m，有源基區(qū)方塊電阻RB1 = 800，再經(jīng)磷擴(kuò)散后，得發(fā)射結(jié)結(jié)深xje= m，發(fā)射區(qū)方塊電阻Re= 10。設(shè)基區(qū)少子壽命tB= 10

29、-7s，基區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)DB= 15cm2s-1，基區(qū)自建場(chǎng)因子= 8，試求該晶體管的電流放大系數(shù)與分別為多少34、在材料種類相同，摻雜濃度分布相同，基區(qū)寬度相同的條件下，PNP晶體管和NPN晶體管相比，哪種晶體管的發(fā)射結(jié)注入效率較大哪種晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)*較大35、已知某硅NPN均勻基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB= m，基區(qū)摻雜濃度nB= 1017cm-3，集電區(qū)摻雜濃度nC= 1016cm-3，試計(jì)算當(dāng)VCB= 0時(shí)的厄爾利電壓VA的值。36、有人在測(cè)晶體管的ICEO的同時(shí)，錯(cuò)誤地用一個(gè)電流表去測(cè)基極與發(fā)射極之間的浮空電勢(shì)，這時(shí)他聲稱測(cè)到的ICEO實(shí)質(zhì)上是什么37、某高頻晶體管的f= 20MH

30、z，當(dāng)信號(hào)頻率f= 100MHz時(shí)測(cè)得其最大功率增益Kpmax= 24。試求：(1) 該晶體管的最高振蕩頻率fM。(2) 當(dāng)信號(hào)頻率f為200MHz時(shí)該晶體管的Kpmax之值。38、某硅NPN緩變基區(qū)晶體管的發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度近似為矩形分布，基區(qū)雜質(zhì)濃度為指數(shù)分布，從發(fā)射結(jié)處的nB(0) = 1018cm-3，下降到集電結(jié)處的nB(WB) = 5 1015cm-3，基區(qū)寬度WB= 2m，基區(qū)少子擴(kuò)散系數(shù)DB= 12cm2/s，基極電阻Rbb= 75，集電區(qū)雜質(zhì)濃度nC = 1015cm-3，集電區(qū)寬度WC = 10m，發(fā)射結(jié)面積Ae和集電結(jié)面積AC均為510 -4cm2。工作點(diǎn)為：Ie= 10mA

31、，VCB= 6V。（正偏的勢(shì)壘電容可近似為零偏勢(shì)壘電容的倍。）試計(jì)算：(1) 該晶體管的四個(gè)時(shí)間常數(shù)teb、tb、tD、tc，并比較它們的大小；(2) 該晶體管的特征頻率fT；(3) 該晶體管當(dāng)信號(hào)頻率f= 400MHz時(shí)的最大功率增益Kpmax ；(4) 該晶體管的高頻優(yōu)值M；(5) 該晶體管的最高振蕩頻率fM。39、在某偏置在放大區(qū)的NPN晶體管的混合參數(shù)中，假設(shè)C完全是中性基區(qū)載流子貯存的結(jié)果，C完全是集電結(jié)空間電荷區(qū)中電荷變化的結(jié)果。試問(wèn)：(1) 當(dāng)電壓VCE維持常數(shù)，而集電極電流IC加倍時(shí)，基區(qū)中靠近發(fā)射結(jié)一側(cè)的少子濃度nB(0)將加倍、減半、還是幾乎維持不變基區(qū)寬度WB將加倍、減半

32、、還是幾乎維持不變(2) 由于上述參數(shù)的變化，參數(shù)Rbb、R、gm、C、C將加倍、減半、還是幾乎維持不變(3) 當(dāng)電流IC維持常數(shù)，而集電結(jié)反向電壓的值增加，使基區(qū)寬度WB減小一半時(shí)，nB(0)將加倍、減半還是幾乎維持不變第五章 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管填空題1、N溝道MOSFET的襯底是（ ）型半導(dǎo)體，源區(qū)和漏區(qū)是（ ）型半導(dǎo)體，溝道中的載流子是（ ）。2、P溝道MOSFET的襯底是（ ）型半導(dǎo)體，源區(qū)和漏區(qū)是（ ）型半導(dǎo)體，溝道中的載流子是（ ）。3、當(dāng)VGS=VT時(shí)，柵下的硅表面發(fā)生（ ），形成連通（ ）區(qū)和（ ）區(qū)的導(dǎo)電溝道，在VDS的作用下產(chǎn)生漏極電流。4、N溝道MOSFET中，VGS越大

33、，則溝道中的電子就越（ ），溝道電阻就越（ ），漏極電流就越（ ）。5、在N溝道MOSFET中，VT0的稱為增強(qiáng)型，當(dāng)VGS=0時(shí)MOSFET處于（ ）狀態(tài)；VT=VDsat時(shí)，MOSFET進(jìn)入（ ）區(qū)，漏極電流隨VDS的增加而（ ）。9、由于電子的遷移率n比空穴的遷移率p（ ），所以在其它條件相同時(shí)，（ ）溝道MOSFET的IDsat比（ ）溝道MOSFET的大。為了使兩種MOSFET的IDsat相同，應(yīng)當(dāng)使N溝道MOSFET的溝道寬度（ ）P溝道MOSFET的。10、當(dāng)N溝道MOSFET的VGSVT時(shí)，MOSFET（ ）導(dǎo)電，這稱為（ ）導(dǎo)電。11、對(duì)于一般的MOSFET，當(dāng)溝道長(zhǎng)度加倍，

34、而其它尺寸、摻雜濃度、偏置條件等都不變時(shí)，其下列參數(shù)發(fā)生什么變化：VT（ ）、IDsat（ ）、Ron（ ）、gm（ ）。12、由于源、漏區(qū)的摻雜濃度（ ）于溝道區(qū)的摻雜濃度，所以MOSFET源、漏PN結(jié)的耗盡區(qū)主要向（ ）區(qū)擴(kuò)展，使MOSFET的源、漏穿通問(wèn)題比雙極型晶體管的基區(qū)穿通問(wèn)題（ ）。13、MOSFET的跨導(dǎo)gm的定義是（ ），它反映了（ ）對(duì)（ ）的控制能力。14、為提高跨導(dǎo)gm的截止角頻率gm，應(yīng)當(dāng)（ ），（ ）L，（ ）VGS。15、閾電壓VT的短溝道效應(yīng)是指，當(dāng)溝道長(zhǎng)度縮短時(shí)，VT變（ ）。16、在長(zhǎng)溝道MOSFET中，漏極電流的飽和是由于（ ），而在短溝道MOSFET中，

35、漏極電流的飽和則是由于（ ）。17、為了避免短溝道效應(yīng)，可采用按比例縮小法則，當(dāng)MOSFET的溝道長(zhǎng)度縮短一半時(shí)，其溝道寬度應(yīng)（ ），柵氧化層厚度應(yīng)（ ），源、漏區(qū)結(jié)深應(yīng)（ ），襯底摻雜濃度應(yīng)（ ）。問(wèn)答與計(jì)算題1、畫(huà)出MOSFET的結(jié)構(gòu)圖和輸出特性曲線圖，并簡(jiǎn)要敘述MOSFET的工作原理。2、什么是MOSFET的閾電壓VT寫(xiě)出VT的表達(dá)式，并討論影響VT的各種因素。3、什么是MOSFET的襯底偏置效應(yīng)4、什么是有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)如何抑制有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)5、什么是MOSFET的跨導(dǎo)gm寫(xiě)出gm的表達(dá)式，并討論提高gm的措施。6、提高M(jìn)OSFET的最高工作頻率fT的措施是什么7、什么是MO

36、SFET的短溝道效應(yīng)8、什么是MOSFET的按比例縮小法則9、在nA = 1015cm-3的P型硅襯底上制作Al柵N溝道MOSFET，柵氧化層厚度為50nm，柵氧化層中正電荷數(shù)目的面密度為 1011cm-2，求該MOSFET的閾電壓VT之值。10、某處于飽和區(qū)的N溝道MOSFET當(dāng)VGS= 3V時(shí)測(cè)得IDsat = 1mA ，當(dāng)VGS= 4V時(shí)測(cè)得IDsat = 4mA，求該管的VT 與之值。11、某N溝道MOSFET的VT= 1V,= 410-3AV-2，求當(dāng)VGS= 6V，VDS分別為2V、4V、6V、8V和10V時(shí)的漏極電流之值。12、某N溝道MOSFET的VT = ,= 610-3AV-2，求當(dāng)VDS= 6V，VGS分別為、和時(shí)的漏極電流之值。13、某N溝道MOSFET的VT = ,= 610-3AV-2，求當(dāng)VGS分別為2V、4V、6V、8V和10V時(shí)的通導(dǎo)電阻Ron之值。14、某N溝道MOSFET的V