半導(dǎo)體復(fù)習(xí)秘籍(其實(shí)是從成哥那里搬過(guò)來(lái)的)

1、一、 名詞解釋以及簡(jiǎn)答題 二極管部分1、突變結(jié)：對(duì)于離子注入或在輕摻雜的原始晶片上進(jìn)行淺結(jié)擴(kuò)散的情況，且N型與P型之間的過(guò)渡是陡峭的。2、線(xiàn)性緩變結(jié)：在中等摻雜到重?fù)诫s的原始晶片上進(jìn)行深結(jié)擴(kuò)散的情況，而且N型和P型之間的過(guò)渡是逐漸改變。3、空間耗盡區(qū)，耗盡層相似：（1）P-Si與N-si形成pn結(jié)，由于P-Si中有大量空穴，N-si中有大量電子，當(dāng)結(jié)合后，P-Si的空穴擴(kuò)散到N-si中，N-si中的電子擴(kuò)散到P-Si中，從而在P-Si中形成帶負(fù)電的摻雜，而在N-si中形成帶正電的摻雜，也就是耗盡區(qū)，其中耗盡區(qū)中存在電場(chǎng)，有漂移產(chǎn)生，從而平衡了擴(kuò)散。4、正向注入（擴(kuò)散）：正偏時(shí)：擴(kuò)散流大于漂移流

2、，n區(qū)電子擴(kuò)散到p區(qū)（-xp)處積累成為p區(qū)的少子；p區(qū)的空穴擴(kuò)散到n 區(qū)的（xn）處積累成為n區(qū)的少子。這一過(guò)程稱(chēng)為正向注入。5、反向抽?。ㄆ疲?反偏時(shí)：p區(qū)的電子漂移到n區(qū)，n區(qū)的空穴漂移到p區(qū)，這一過(guò)程稱(chēng)為反向抽取。6、變?nèi)荻O管:工作在反偏狀態(tài)下的二極管，勢(shì)壘電容隨反偏電壓的增加而減小，稱(chēng)為變?nèi)荻O管。7、肖特基二極管：金屬和半導(dǎo)體形成整流接觸時(shí)具有正向?qū)?，反向截止的作用，稱(chēng)作肖特基二極管。8、隧道二極管：n區(qū)和p區(qū)都為簡(jiǎn)并摻雜的pn結(jié)稱(chēng)為隧道二極管。9、長(zhǎng)二極管：pn結(jié)的p區(qū)和n區(qū)準(zhǔn)中性區(qū)域的寬度遠(yuǎn)大于擴(kuò)散長(zhǎng)度時(shí)，則稱(chēng)這個(gè)二極管為長(zhǎng)二極管。10、短二極管：pn結(jié)輕摻雜一側(cè)的準(zhǔn)中性

3、區(qū)域的寬度與擴(kuò)散長(zhǎng)度同數(shù)量級(jí)或更小時(shí)，則稱(chēng)這個(gè)二極管為窄基區(qū)二極管或短二極管11、勢(shì)壘電容Cj：形成空間電荷區(qū)的電荷隨外加電壓變化。12、擴(kuò)散電容Cd：p-n結(jié)兩邊擴(kuò)散區(qū)中，當(dāng)加正向偏壓時(shí)，有少子的注入，并積累電荷，它也隨外 電壓而變化.擴(kuò)散區(qū)的電荷數(shù)量隨外加電 壓的變化所產(chǎn)生的電容效應(yīng)。13、.二極管的存貯延遲時(shí)間和反向恢復(fù)時(shí)間及其物理根源：電荷存儲(chǔ)和反向恢復(fù)時(shí)間：正偏時(shí)，電子從n區(qū)注入到p區(qū)，空穴從p區(qū)注入到 n區(qū)，在耗盡層邊界有少子的積累。導(dǎo)致p-n結(jié)內(nèi)有等量的過(guò)剩電子和空穴-電荷的存儲(chǔ)。突然反向時(shí)，這些存儲(chǔ)電荷不能立即去除，消除存儲(chǔ)的電荷有兩種途徑：復(fù)合和漂移。都需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間ts,

4、 p-n結(jié)才能達(dá)到反偏狀態(tài)，這個(gè)時(shí)間為反向恢復(fù)時(shí)間14、真空能級(jí)Eo:電子完全脫離材料本身的束縛所需的最小能量15、功函數(shù)：從費(fèi)米能級(jí)到真空能級(jí)的能量差16、電子親和勢(shì)：真空能級(jí)到價(jià)帶底的能量差17、少子擴(kuò)散區(qū)：PN結(jié)在正偏時(shí)，則會(huì)在結(jié)的兩邊臨界處會(huì)積累電荷，使得濃度比其他地方高，從而形成擴(kuò)散區(qū)，往兩邊擴(kuò)散。18、雪崩擊穿：在反偏下，電子、空穴在電場(chǎng)作用下與耗盡區(qū)里的原子不斷地碰撞，最后到達(dá)邊界，當(dāng)反偏電壓過(guò)大時(shí)，電子的動(dòng)能很大，在與耗盡區(qū)中的原子碰撞，能產(chǎn)生電子空穴對(duì)，多次碰撞后，產(chǎn)生大量的電子空穴對(duì)，形成比較大的電流。19、齊納擊穿：在高摻雜下，PN結(jié)的耗盡層寬度很小，不大的反向電壓可在耗

5、盡層形成很強(qiáng)電廠(chǎng)，而直接破壞共價(jià)鍵，使價(jià)電子脫離共價(jià)鍵舒服，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，致使電流劇增。20、歐姆接觸和整流接觸：（P型的就倒過(guò)來(lái)） 三極管部分1、 制備三極管（晶體管）的基本要求以及原因：NE>>NB>NC：提高發(fā)散區(qū)的發(fā)散效率基區(qū)寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度：使基區(qū)的電子空穴復(fù)合約為零。2、 發(fā)射效率：發(fā)射區(qū)中多數(shù)載流子形成的電流與發(fā)射區(qū)的總電流比值。 3、 基區(qū)運(yùn)輸系數(shù)：集電區(qū)中多數(shù)載流子形成的電流與發(fā)射區(qū)中多數(shù)載流子形成的電流比值。PNPNPN4、 基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)和基區(qū)穿通：基區(qū)準(zhǔn)中性寬度W隨著外加電壓Veb和Vcb的變化而變化的現(xiàn)象叫做基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)當(dāng)基區(qū)準(zhǔn)中性寬

6、度W變化為零時(shí)，也就是基區(qū)變成了耗盡區(qū)，這時(shí)基區(qū)穿通。5、 發(fā)射極電流集邊效應(yīng)：由于BJT存在一定的基極電阻，包括發(fā)射區(qū)正下方的基區(qū)橫向電阻和發(fā)射區(qū)以外基區(qū)的電阻，而基極電流是在基區(qū)橫向電阻流動(dòng)，這樣在基極電阻上產(chǎn)生電壓降，使發(fā)射區(qū)正下方基區(qū)中各點(diǎn)的電位不一樣，發(fā)射結(jié)邊緣相差電勢(shì)大，中心低，從而使得發(fā)射周?chē)吘壧庪娏髅芏却蟆?、 共基極電流放大系數(shù)：7、 共發(fā)射極電流放大系數(shù)：8、 Icbo：發(fā)射極開(kāi)路，在CB結(jié)上加反偏電壓而使電流達(dá)到飽和。9、 Iceo：基極開(kāi)路，使得CB結(jié)反偏，BE結(jié)正偏，流過(guò)CB結(jié)的飽和電壓。10、 Vcbo：11、 Vceo：12、三極管的四種偏置模式：12、 四種偏

7、置模式下各區(qū)少子分布圖： MOSEFT部分1、 場(chǎng)效應(yīng)：通過(guò)調(diào)節(jié)加在金屬板的電壓來(lái)調(diào)節(jié)其下的半導(dǎo)體的電導(dǎo)，從而調(diào)節(jié)半導(dǎo)體的電導(dǎo)率2、 溝道和溝道電荷：當(dāng)外加的柵電壓足夠時(shí)，形成耗盡層并在SiO2下開(kāi)始積累電荷形成反型層，這電荷連接了漏極和源極而導(dǎo)通，這就是溝道。構(gòu)成溝道的電子（空穴）就是溝道電荷。3、 理想MOS管結(jié)構(gòu)的基本假設(shè)：（1）在氧化物中或在氧化物和半導(dǎo)體之間的界面上不存在電荷。（2）金屬和半導(dǎo)體之間的功函數(shù)差為零.（3）SiO2層是良好的絕緣體，能阻擋直流電流流過(guò)。因此，即使 有外加電壓，表面空間電荷區(qū)也處于熱平衡狀態(tài)，這使得整 個(gè)表面空間電荷區(qū)中費(fèi)米能級(jí)為常數(shù)。4、 載流子的積累：

8、VG<0，由于垂直表面向上的電場(chǎng)的作用，緊靠硅表面的空穴的濃度大于體內(nèi)熱平衡多數(shù)載流子濃度時(shí)，稱(chēng)為載流子積累現(xiàn)象。5、 載流子的耗盡：VG>0, (較小負(fù)偏置），空穴的濃度在O-S界面附近降低，稱(chēng)為空穴被“耗盡”，留下帶負(fù)電的受主雜質(zhì)。6、 載流子的反型：VG>VT時(shí), 表面少數(shù)載流子濃度超過(guò)多數(shù)載流子濃度，這種情 況稱(chēng)為“反型”。7、 MOSFET的閾值電壓、平帶電壓和夾斷電壓：8、 溝道電導(dǎo)和跨導(dǎo)：9、 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的類(lèi)型：N溝增強(qiáng)型，N溝耗盡型，P溝增強(qiáng)型，p溝耗盡型二：計(jì)算題以及畫(huà)圖題關(guān)于二極管：1.室溫下，處于熱平衡條件下的硅突變結(jié)，P型摻NA=2x1015/cm

9、3,而N型摻雜ND=1015/cm3，計(jì)算：（1）內(nèi)建電壓y0（2）xp,xn和W（3）x=0處的電場(chǎng)E（4）x=0處的電勢(shì)y解：2. 給定二極管冶金結(jié)附近的摻雜分布如下圖，根據(jù)耗盡近似，畫(huà)出預(yù)期的二極管內(nèi)的電荷密度、電場(chǎng)和靜電勢(shì)圖解：3、p-i-n二極管如圖2所示，它是一個(gè)三層器件，其中間層為本征材料且相對(duì)較窄。假設(shè)p型和n型區(qū)域?yàn)榫鶆驌诫s，而i層中ND-NA=0：（1）簡(jiǎn)要畫(huà)出器件中的電荷密度、電場(chǎng)和靜電勢(shì)。同時(shí)畫(huà)出 熱平衡條件下器件的能帶圖（2）p型和n型層之間的內(nèi)建電壓是多少？并證明你的答案（3）建立電荷密度、電場(chǎng)和靜電勢(shì)的定量表達(dá)式解：（1）（2）（3）4.圖是室溫下一個(gè)pn結(jié)二極管

10、內(nèi)的穩(wěn)態(tài)載流子濃度圖，圖上標(biāo)出了刻度。(1)二極管是正偏還是反偏？并加以解釋。(2)二極管準(zhǔn)中性區(qū)域是否滿(mǎn)足小注入條件？請(qǐng)解釋你是如何得到答案的？(3)確定外加電壓V(4)確定空穴擴(kuò)散長(zhǎng)度LP. (5)p型和n型一側(cè)摻雜濃度各是多少？解：6、給定一個(gè)平面p+n硅突變結(jié)二極管，N型雜質(zhì)濃度ND=1015/cm3,且T=300K,確定 （1）二極管擊穿電壓VBR的近似值（2）擊穿電壓下的耗盡層寬度（3）擊穿電壓下耗盡層內(nèi)的最大電場(chǎng)解：二、三極管部分：1.對(duì)一個(gè)具有良好放大能力的三極管的發(fā)射區(qū)（E區(qū)），基區(qū)（B區(qū)）和集電區(qū)（C區(qū)）的摻雜濃度和基區(qū)的寬度各有什么要求？為什么？解：NE>>N

11、B>NC, 目的是使三極管有更大的發(fā)射效率，從而提高放大系數(shù) WB<<LB, 目的是使三極管有更大的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)，從而提高放大系數(shù).另外基區(qū)做的很薄，可以減少載流子的基區(qū)渡越時(shí)間，提高三極管的特征頻率2、雙結(jié)型晶體管中ICBO和VCBO的物理意義？并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中用晶體管圖示儀測(cè)試pnp晶體管ICBO和VCBO的電路圖解： ICBO的物理意義：三極管的發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，CB結(jié)反偏時(shí)，流過(guò)CB的反向飽和電流。 VCBO的物理意義：三極管的發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，能加在集電極-基極間的最大反向電壓，即CB端的擊穿電壓。測(cè)試電路圖如下：3. 解釋三極管的“發(fā)射效率”和“基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)”的物理意義？解：

12、發(fā)射效率：發(fā)射區(qū)的多子擴(kuò)散到基區(qū)形成的電流分量與流過(guò)發(fā)射極的總電流的比值?；鶇^(qū)輸運(yùn)系數(shù)：發(fā)射區(qū)多子擴(kuò)散到基區(qū)，又穿過(guò)基區(qū)到達(dá)集電區(qū)形成的電流分量與發(fā)射區(qū)多子擴(kuò)散到基區(qū)形成的電流分量的比值。 4、 5、三極管的基區(qū)做成緩變基區(qū)的優(yōu)點(diǎn)是什么？ 在基區(qū)形成內(nèi)建電場(chǎng)，在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的載流子可以更快的傳輸?shù)桨l(fā)射區(qū)，提高基區(qū)傳輸因子，減少基區(qū)渡越時(shí)間，從而可以提高三極管的放大系數(shù)和特征頻率。6、pnpBJT準(zhǔn)中性區(qū)域中的少子分布如下圖所示，確定： (a)VEB是正偏還是反偏？為什么？ (b)VCB是正偏還是反偏？其外加的偏壓等于多少？ (c)該pnpBJT工作在什么偏置模式？ (d)定性畫(huà)出該三極管處于飽和工作模式下的少子分布圖解：7、在npnBJT中，已知IEn=