半導體器件物理_復習重點

1、第一章 PN結1.1 PN結是怎么形成的？耗盡區(qū)：正因為空間電荷區(qū)內不存在任何可動的電荷，所以該區(qū)也稱為耗盡區(qū)?？臻g電荷邊緣存在多子濃度梯度，多數(shù)載流子便受到了一個擴散力。在熱平衡狀態(tài)下，電場力與擴散力相互平衡。p型半導體和n型半導體接觸面形成pn結，p區(qū)中有大量空穴流向n區(qū)并留下負離子，n區(qū)中有大量電子流向p區(qū)并留下正離子（這部分叫做載流子的擴散），正負離子形成的電場叫做空間電荷區(qū)，正離子阻礙電子流走，負離子阻礙空穴流走（這部分叫做載流子的漂移），載流子的擴散與漂移達到動態(tài)平衡，所以pn結不加電壓下呈電中性。1.2 PN結的能帶圖（平衡和偏壓）無外加偏壓，處于熱平衡狀態(tài)下，費米能級處處相等且

2、恒定不變。1.3 內建電勢差計算N區(qū)導帶電子試圖進入p區(qū)導帶時遇到了一個勢壘，這個勢壘稱為內建電勢差。1.4 空間電荷區(qū)的寬度計算1.5 PN結電容的計算第二章 PN結二極管2.1理想PN結電流模型是什么？勢壘維持了熱平衡。反偏：n區(qū)相對于p區(qū)電勢為正，所以n區(qū)內的費米能級低于p區(qū)內的費米能級，勢壘變得更高，阻止了電子與空穴的流動，因此pn結上基本沒有電流流動。正偏：p區(qū)相對于n區(qū)電勢為正，所以p區(qū)內的費米能級低于n區(qū)內的費米能級，勢壘變得更低，電場變低了，所以電子與空穴不能分別滯留在n區(qū)與p區(qū)，所以pn結內就形成了一股由n區(qū)到p區(qū)的電子和p區(qū)到n區(qū)的空穴。電荷的流動在pn結內形成了一股電流。

3、過剩少子電子：正偏電壓降低了勢壘，這樣就使得n區(qū)內的多子可以穿過耗盡區(qū)而注入到p區(qū)內，注入的電子增加了p區(qū)少子電子的濃度。2.2 少數(shù)載流子分布（邊界條件和近似分布）2.3 理想PN結電流2.4 PN結二極管的等效電路（擴散電阻和擴散電容的概念）？擴散電阻：在二極管外加直流正偏電壓，再在直流上加一個小的低頻正弦電壓，則直流之上就產生了個疊加小信號正弦電流，正弦電壓與正弦電流就產生了個增量電阻，即擴散電阻。擴散電容：在直流電壓上加一個很小的交流電壓，隨著外加正偏電壓的改變，穿過空間電荷區(qū)注入到n區(qū)內的空穴數(shù)量也發(fā)生了變化。P區(qū)內的少子電子濃度也經歷了同樣的過程，n區(qū)內的空穴與p區(qū)內的電子充放電過

4、程產生了電容，即擴散電容。2.5 產生-復合電流的計算2.6 PN結的兩種擊穿機制有什么不同？齊納擊穿:重摻雜的pn結由于隧穿機制而發(fā)生齊納擊穿。在重摻雜pn結內，反偏條件下結兩側的導帶與價帶離得非常近，以至于電子可以由p區(qū)直接隧穿到n區(qū)的導帶。即齊納擊穿。雪崩擊穿：當電子或空穴穿越空間電荷區(qū)時，由于電場的作用，他們的能量會增加，增加到一定的一定程度時，并與耗盡區(qū)的原子電子發(fā)生碰撞，便會產生新的電子空穴對，新的電子空穴又會撞擊原子內的電子，于是就發(fā)生了雪崩擊穿。對于大多數(shù)pn結來說，雪崩擊穿占主導地位。在電場的作用下，新的電子與空穴會朝著相反的方向運動，于是便形成了新的電流。第三章 雙極晶體管

5、3.1 雙極晶體管的工作原理是什么？3.2 雙極晶體管有幾種工作模式，哪種是放大模式？正向有源，反向有源，截止，飽和。3.3 雙極晶體管的少子分布（圖示）3.4 雙極晶體管的電流成分（圖示），它們是怎樣形成的？正向有源時同少子分布。3.5 低頻共基極電流增益的公式總結（分析如何提高晶體管的增益系數(shù)）3.6 等效電路模型（Ebers-Moll模型和Hybrid-Pi模型）（畫圖和簡述）3.7 雙極晶體管的截止頻率受哪些因素影響？基區(qū)渡越時間。利用有內建電場的緩變摻雜基區(qū)。3.8 雙極晶體管的擊穿有哪兩種機制？第四章 MOS場效應晶體管基礎4.1 MOS結構怎么使半導體產生從堆積、耗盡到反型的變化

6、？反型：當在棚極加上更大的負電壓時，導帶和價帶的彎曲程度更加明顯了，本證費米能級已經在費米能級的上方了，以至于價帶比導帶更接近費米能級，這個結果表明半導體表面是p型的，通過施加足夠大的負電壓半導體表面已經從n型轉為p型了。這就是半導體表面的空穴反型層。4.2 MOS結構的平衡能帶圖（表面勢、功函數(shù)和親和能）及平衡能帶關系4.3 柵壓的計算(非平衡能帶關系)4.4 平帶電壓的計算4.5 閾值電壓的計算*4.6 MOS電容的計算總的電容公式：最大電容：平帶電容：，最小電容：，4.7 MOSFET的工作原理是什么？4.8 電流-電壓關系（計算）N溝道：P溝道：4.9 MOSFET的跨導計算4.10 MOSFET的等效電路（簡化等效電路）4.11 MOSFET的截止頻率主要取決于什么因素？第五章 光器件5.1電子-空穴對的產生率：5.2 PN結太陽能電池的電流5.3光電導計算5.4 光電導增益5.5 光電二極管的光電流5.6 PIN二極管怎么提高光電探測效率？5.7 發(fā)光二極管的內量子效率主要取決于哪些因素？5.8 PN結二極管激光器怎樣實現(xiàn)粒子數(shù)反轉（借助于能帶圖說明）第六章 MOS場效應晶體管：概念的深入6.1 MOSFET按比例縮小理論（恒定電場縮小），哪些參數(shù)縮小，哪些參數(shù)增大？ 6.