電子科技大學微電子器件習題..

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NA=1.5>i016cm-3,則室溫下該區(qū)的平衡多子濃度Pp0與平衡少子濃度np°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)建電場的方向是從（）區(qū)指向（）區(qū)。3、當采用耗盡近似時，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)建電場的斜率越（）。4、PN結(jié)的摻雜濃度越高，則勢壘區(qū)的長度就越（），內(nèi)建電場的最大值就越（），內(nèi)建電勢vbi就越（），反向飽和電流I。就越（），勢壘電容cT就越（），雪崩擊穿電壓就越（）。5、硅突變結(jié)內(nèi)建電勢Vbi可表為（），在室溫下

2、的典型值為（）伏特。6、當對PN結(jié)外加正向電壓時，其勢壘區(qū)寬度會（），勢壘區(qū)的勢壘高度會（）。7、當對PN結(jié)外加反向電壓時，其勢壘區(qū)寬度會（），勢壘區(qū)的勢壘高度會（）。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=1.5>017cm-3，外加電壓V=0.52V則P型區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度氣為（）。9、當對PN結(jié)外加正向電壓時，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（）；當對PN結(jié)外加反向電壓時，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（）電流三部分所組成

3、。11、PN結(jié)的正向電流很大，是因為正向電流的電荷來源是（）;PN結(jié)的反向電流很小，是因為反向電流的電荷來源是（）。12、當對PN結(jié)外加正向電壓時，由N區(qū)注入P區(qū)的非平衡電子一邊向前擴散，一邊（）。每經(jīng)過一個擴散長度的距離，非平衡電子濃度降到原來的（）。13、PN結(jié)擴散電流的表達式為（）。這個表達式在正向電壓下可簡化為（），在反向電壓下可簡化為（）。14、在PN結(jié)的正向電流中，當電壓較低時，以（）電流為主；當電壓較高時，以（）電流為主。15、薄基區(qū)二極管是指PN結(jié)的某一個或兩個中性區(qū)的長度小于（）。在薄基區(qū)二極管中，少子濃度的分布近似為（）。16、小注入條件是指注入某區(qū)邊界附近的（）濃度遠小于

4、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，則勢壘電容就越（）；外加反向電壓越高，則勢壘電容就越（）。19、擴散電容反映的是PN結(jié)的（）電荷隨外加電壓的變化率。正向電流越大，則擴散電容就越（）；少子壽命越長，則擴散電容就越（）。20、在PN結(jié)開關(guān)管中，在外加電壓從正向變?yōu)榉聪蚝蟮囊欢螘r間內(nèi)，會出現(xiàn)一個較大的反向電流。引起這個電流的原因是存儲在（）區(qū)中的（）電荷。這個電荷的消失途徑有兩條

5、，即（）和（）。21、從器件本身的角度，提高開關(guān)管的開關(guān)速度的主要措施是（）和（）。22、PN結(jié)的擊穿有三種機理，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（）。問答與計算題1、簡要敘述PN結(jié)空間電荷區(qū)的形成過程。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)？分別畫出上述各種PN結(jié)的雜質(zhì)濃度分布圖、內(nèi)建電場分布圖和外加正向電壓及反向電壓時的少子濃度分布圖。4、PN結(jié)勢壘區(qū)的寬度與哪些因素有關(guān)？5、寫出PN結(jié)反向飽和電流I。的表達式，并對影響I

6、。的各種因素進行討論。6、PN結(jié)的正向電流由正向擴散電流和勢壘區(qū)復合電流組成。試分別說明這兩種電流隨外加正向電壓的增加而變化的規(guī)律。當正向電壓較小時以什么電流為主？當正向電壓較大時以什么電流為主？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、在工程實際中，一般采用什么方法來計算PN結(jié)的雪崩擊穿電壓？9、簡要敘述PN結(jié)勢壘電容和擴散電容的形成機理及特點。10、當把PN結(jié)作為開關(guān)使用時，在直流特性和瞬態(tài)特性這兩方面，PN結(jié)與理想開關(guān)相比有哪些差距？引起PN結(jié)反向恢復過程的主要原因是什么？11、某突變PN

7、結(jié)的ND=1.5>1015cm-3NA=1.5>1018cm-3，試求兔。，p。，p。和氣。的值，并求當外加0.5V正向電壓和（-0.5V）反向電壓時的np（-x）和pp（Xn）的值。12、某突變PN結(jié)的ND=1.5>1015cm-3,NA=1.5>1018cm-3,計算該PN結(jié)的內(nèi)建電勢Vbi之值。13、有一個P溝道M0SFET的襯底摻雜濃度為ND=1.5>015cm-3,另一個N溝道M0SFET的襯底摻雜濃度為NA=1.5>018cm-3。試分別求這兩個M0SFET的襯底費米勢，并將這兩個襯底費米勢之和與上題的vbi相比較。14、某突變PN結(jié)的ND=1.

8、5>015cm-3,NA=1.5>1018cm-3，試問Jdp是Jdn的多少倍？15、已知某PN結(jié)的反向飽和電流為I。=1。-瑚，試分別求當外加0.5V正向電壓和（-0.5V）反向電壓時的PN結(jié)擴散電流。16、已知某PN結(jié)的反向飽和電流為I。=10-11A，若以當正向電流達到1。-2A作為正向?qū)ǖ拈_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R=4Q則在同樣的測試條件下VF將變?yōu)槎嗌伲?7、某硅單邊突變結(jié)的雪崩擊穿臨界電場Ec=3.5>05Vcm-1,開始發(fā)生雪崩擊穿時的耗盡區(qū)寬度xdB=&57，求該PN結(jié)的雪崩擊穿電壓Vb。若對該PN結(jié)外加Vl=0.2

9、VB的反向電壓，則其耗盡區(qū)寬度為多少？18、如果設單邊突變結(jié)的雪崩擊穿臨界電場eC與雜質(zhì)濃度無關(guān)，則為了使雪崩擊穿電壓VB提高1倍，發(fā)生雪崩擊穿時的耗盡區(qū)寬度xdB應為原來的多少倍？低摻雜區(qū)的雜質(zhì)濃度應為原來的多少倍？19、某突變PN結(jié)的Vbi=0.7V,當外加-4.3V的反向電壓時測得其勢壘電容為8pF,則當外加-19.3V的反向電壓時其勢壘電容應為多少？20、某突變結(jié)的內(nèi)建電勢Vbi=0.7V,當外加電壓V=0.3V時的勢壘電容與擴散電容分別是2pF和2x10-4pF,試求當外加電壓V=0.6V時的勢壘電容與擴散電容分別是多少？21、某硅突變結(jié)的nA=1x1O6cm-3,nD=5X016c

10、m-3,試計算平衡狀態(tài)下的(1) 內(nèi)建電勢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;(3) 最大電場強度s。max22、某單邊突變結(jié)在平衡狀態(tài)時的勢壘區(qū)寬度為xD°,試求外加反向電壓應為內(nèi)建電勢Vbi的多少倍時，才能使勢壘區(qū)寬度分別達到2xd°和3xd°。23、一塊同一導電類型的半導體，當摻雜濃度不均勻時，也會存在內(nèi)建電場和內(nèi)建電勢。設一塊N型硅的兩個相鄰區(qū)域的施主雜質(zhì)濃度分別為nD和nD2，試推導出這兩個區(qū)域之間的內(nèi)建電勢公式。如果nD1=1x1O0cm-3，nD2=1X016cm-3，則室溫下內(nèi)建電勢為多少？24、試推導出雜質(zhì)

11、濃度為指數(shù)分布N=N0exp(x/l)的中性區(qū)的內(nèi)建電場表達式。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，走0.4“，試求其內(nèi)建電場的大小。再將此電場與某突變PN結(jié)的耗盡區(qū)中最大電場作比較，該突變PN結(jié)的nA=1O8cm-3,nD=1015cm-3O25、圖P2-1所示為硅PIN結(jié)的雜質(zhì)濃度分布圖，符號I代表本征區(qū)。(1) 試推導出該PIN結(jié)的內(nèi)建電場表達式和各耗盡區(qū)長度的表達式，并畫出內(nèi)建電場分布圖。(2) 將此PIN結(jié)的最大電場與不包含I區(qū)的PN結(jié)的最大電場進行比較。設后者的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。NdNaNdX/圖P2-1圖P2-226、某硅

12、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)=1016exp(x/2W-4)cm-3和N(x)=N(O)expX/10-4)cm-3AA如果要使結(jié)深xj=1Mm則受主雜質(zhì)的表面濃度nA(o應為多少？(2) 試計算結(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Vbi=0.7V,試計算平衡時的耗盡區(qū)最大電場8,bimax并畫出內(nèi)建電場分布圖。27、試證明在一個P區(qū)電導率g遠大于N區(qū)電導率氣的PN結(jié)中，當外加正向電壓時空穴電流遠大于電子電流。P28、已知ni2=NCNvexp(eG/<T)=CkT3exp(eG0/<T)，式中比、nv分

13、別代表導帶底、價帶頂?shù)挠行顟B(tài)密度，eG°代表絕對零度下的禁帶寬度。低溫時反向飽和電流以勢壘區(qū)產(chǎn)生電流為主。試求反向飽和電流I。與溫度的關(guān)系，并求I。隨溫度的相對變化率(dI0/!T)/0,同時畫出電壓一定時的I0T曲線。29、某P+N訊+結(jié)的雪崩擊穿臨界電場辛為32V/“m當N-區(qū)的長度足夠長時，擊穿電壓VB為144V。試求當N-區(qū)的長度縮短為3“m時的擊穿電壓為多少？30、已知某硅單邊突變結(jié)的內(nèi)建電勢為0.6V，當外加反向電壓為3.0V時測得勢壘電容為10pF，試計算當外加0.2V正向電壓時的勢壘電容。31、某結(jié)面積為10-5cm2的硅單邊突變結(jié)，當(Vb-0為1.0V時測得其結(jié)

14、電容為1.3pF試計算該PN結(jié)低摻雜一側(cè)的雜質(zhì)濃度為多少？32、某PN結(jié)當正向電流為10mA時，室溫下的小信號電導與小信號電阻各為多少？當溫度為100°時它們的值又為多少？33、某單邊突變P+N結(jié)的N區(qū)雜質(zhì)濃度nD=1016cm-3,N區(qū)少子擴散長度Lp=10“m結(jié)面積A=0.01CD?，外加0.6V的正向電壓。試計算當N區(qū)厚度分別為100“m和3“m時存儲在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)輸運系數(shù)是指（）電流與（）電流之比。由于少子在渡越基區(qū)的過程中會發(fā)生（）,從而使基區(qū)輸運系數(shù)（）。為了提高基區(qū)輸運系數(shù)，應當使基區(qū)寬度（）基區(qū)少子擴散長度。2、

15、晶體管中的少子在渡越（）的過程中會發(fā)生（），從而使到達集電結(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，應當使（）區(qū)摻雜濃度遠大于（）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)a是指發(fā)射結(jié)（）偏、集電結(jié)（）偏時的（）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)0是指（）結(jié)正偏、（）結(jié)零偏時的（）電流與（）電流之比。6、在設計與制造晶體管時，為提高晶體管的電流放大系數(shù)，應當（）基區(qū)寬度，（）基區(qū)摻雜濃度。7、某長方形薄層材料的方塊電阻為100Q,長度和寬度分別為300“m和60“m則其長度方向和寬度方向上的電阻分別

16、為（）和（）。若要獲得1kQ的電阻，則該材料的長度應改變?yōu)椋ǎ?、在緩變基區(qū)晶體管的基區(qū)中會產(chǎn)生一個（），它對少子在基區(qū)中的運動起到（）的作用，使少子的基區(qū)渡越時間（）。9、小電流時心會（）。這是由于小電流時，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)重摻雜效應是指當發(fā)射區(qū)摻雜濃度太高時，不但不能提高（），反而會使其（）。造成發(fā)射區(qū)重摻雜效應的原因是（）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、當晶體管處于放大區(qū)時，理想情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏的增加而（）。但實際情況下集電極電流隨集電

17、結(jié)反偏增加而（），這稱為（）效應。13、當集電結(jié)反偏增加時，集電結(jié)耗盡區(qū)寬度會（），使基區(qū)寬度（），從而使）全部占據(jù)時，集電極電集電極電流（），這就是基區(qū)寬度調(diào)變效應（即厄爾利效應）。Is是指（，結(jié)短路、（，結(jié)反偏時的（，極電流。【CS是指（，結(jié)短路、（，結(jié)反偏時的（，極電流?！綜BO是指（，極開路、（，結(jié)反偏時的（，極電流?！綜EO是指（，極開路、（，結(jié)反偏時的（，極電流。IEBO是指（，極開路、（，結(jié)反偏時的（，極電流。BVcbo是指（，極開路、）結(jié)反偏，當（）一時的vcb。BVceo是指（，極開路、）結(jié)反偏，當（）一時的VCE。BVebo是指（，極開路、）結(jié)反偏，當）一C時的VEB。14

18、、15、16、17、18、19、20、21、22、基區(qū)穿通是指當集電結(jié)反向電壓增加到使耗盡區(qū)將（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可知，BVCBO（）BVCe°，BVCb。（）BVEBOo24、要降低基極電阻rbb”應當（，基區(qū)摻雜濃度，（，基區(qū)寬度。25、無源基區(qū)重摻雜的目的是（）。26、發(fā)射極增量電阻re的表達式是（）。室溫下當發(fā)射極電流為1mA時，£=（）。27、隨著信號頻率的提高，晶體管的a®,化的幅度會（）,相角會（I。28、在高頻下，基區(qū)渡越時間T對晶體管有三個作用，它們是：（）、（）和（

19、）。29、基區(qū)渡越時間t是指（）。當基區(qū)寬度加倍時，基區(qū)渡越時間增大到原來的（。倍。30、晶體管的共基極電流放大系數(shù)a隨頻率的（。而下降。當晶體管的a下降到coco（。時的頻率，稱為a的截止頻率，記為（）。31、晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)10隨頻率的（。而下降。當晶體管的10下降1到宀0時的頻率，稱為0的（。，記為（）。32、當ff0時，頻率每加倍，晶體管的|0降到原來的（）;最大功率增益K0copmax降到原來的（）。33、當（。降到1時的頻率稱為特征頻率£。當（。降到1時的頻率稱為最高振蕩頻率fM。34、當屹降到（。時的頻率稱為特征頻率傘當Kpmax降到（。時的頻率稱為最高振蕩

20、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應用時與直流應用時相比，要多考慮三個電容的作用，它們是（。電容、（。電容和（。電容。37、對于頻率不是特別高的一般高頻管，T中以（。為主，這時提高特征頻率£的主要措施是（）。38、為了提高晶體管的最高振蕩頻率£，應當使特征頻率fT（），基極電阻rbb'（），集電結(jié)勢壘電容CTC（）。39、對高頻晶體管結(jié)構(gòu)上的基本要求是：（）、（）、（。和（）。問答與計算題1、畫出NPN晶體管在飽和狀態(tài)、截止狀態(tài)、放大狀態(tài)和倒向放大狀態(tài)時的少子分布圖。畫出NPN晶體管在飽和狀態(tài)、截止狀態(tài)、放大狀態(tài)和倒向放大

21、狀態(tài)時的能帶圖。2、畫出共基極放大區(qū)晶體管中各種電流的分布圖，并說明當輸入電流£經(jīng)過晶體管變成輸出電流IC時，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)摻雜濃度會對晶體管的各種特性，如Ya0CTE、BVEb。、Vpt、VA、rbb'等產(chǎn)生什么影響？5、減薄基區(qū)寬度會對晶體管的上述各種特性產(chǎn)生什么影響？6、先畫出雙極晶體管的理想的共發(fā)射極輸出特性曲線圖，并在圖中標出飽和區(qū)與放大區(qū)的分界線，然后再分別畫出包括厄爾利效應和擊穿現(xiàn)象的共發(fā)射極輸出特性曲線圖。7、畫出包括基極電阻在內(nèi)的雙極型晶體管的簡化的交流小信號等效電路

22、。8、什么是雙極晶體管的特征頻率£?寫出£的表達式，并說明提高fT的各項措施。9、寫出組成雙極晶體管信號延遲時間t的4個時間的表達式。其中的哪個時間與電流ie有關(guān)？這使fT隨ie的變化而發(fā)生怎樣的變化？10、說明特征頻率fT的測量方法。11、什么是雙極晶體管的最高振蕩頻率fM?寫出fM的表達式，說明提高fM的各項措施。12、畫出高頻晶體管結(jié)構(gòu)的剖面圖，并標出圖中各部分的名稱。13、某均勻基區(qū)NPN晶體管的WB=1Mm,IB=20cm2P,試求此管的基區(qū)渡越時間當此管的基區(qū)少子電流密度JnE=10Acm-2時，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=2“

23、mLB=10“m試求此管的基區(qū)輸運系數(shù)仔之值。若將此管的基區(qū)摻雜改為如式(3-28)的指數(shù)分布，場因子n6，則其疔變?yōu)槎嗌伲?5、某均勻基區(qū)NPN晶體管的WB=2“m,N=1017cm-1,!)=18cm2s-1,t5x10-s，試求BBBB該管的基區(qū)輸運系數(shù)疔之值。又當在該管的發(fā)射結(jié)上加0.6V的正向電壓，集電結(jié)短路時，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Y0.9&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0.08eV，則其注入效率Y變?yōu)槎嗌伲咳粢蛊鋂乃為0.98則其有源基區(qū)方塊電阻R“可以減小到原來的多少？17、某雙極型晶體

24、管的RB1=1000QRe=5Q基區(qū)渡越時間t=109s當IB=0.1mA時,】c=10mA，求該管的基區(qū)少子壽命t。18、某晶體管的基區(qū)輸運系數(shù)什=0.99,注入效率Y0.97,試求此管的a與當此管的有源基區(qū)方塊電阻R乘以3，其余參數(shù)均不變時，其a與0變?yōu)槎嗌伲?9、某雙極型晶體管當IB1=0.05mA時測得IC1=4mA,當IB2=0.06mA時測得IC2=5mA，試分別求此管當Ic=4mA時的直流電流放大系數(shù)0與小信號電流放大系數(shù)0。20、某緩變基區(qū)NPN晶體管的BVcbo=120V081，試求此管的BVceoo21、某高頻晶體管的f=5MHz，當信號頻率為f=40MHz時測得其|0j=

25、1Q則當f=80MHz時屹為多少？該管的特征頻率fT為多少？該管的0為多少？s22、某高頻晶體管的0=50，當信號頻率f為30MHz時測得|用=5求此管的特征頻率fT，以及當信號頻率f分別為15MHz和60MHz時的0之值。1co23、某高頻晶體管的基區(qū)寬度WB=1“m基區(qū)渡越時間T=2.7x10-10s,fT=550MHz。當該管的基區(qū)寬度減為0.5“m其余參數(shù)都不變時，fT變?yōu)槎嗌伲?4、某高頻晶體管的f=20MHz，當信號頻率為f=100MHz時測得其最大功率增益為Kpmax=24,則當f=200MHz時Kpmax為多少？該管的最高振蕩頻率fM為多少？25、畫出NPN緩變基區(qū)晶體管在平衡

26、時和在放大區(qū)、飽和區(qū)及截止區(qū)工作時的能帶圖。26、畫出NPN緩變基區(qū)晶體管在平衡時和在放大區(qū)、飽和區(qū)及截止區(qū)工作時的少子分布圖。27、某晶體管當IB1=0.05mA時測得.=4mA，當IB2=0.06mA時測得'=5mA，試分別求此管當Ic=4mA時的直流電流放大系數(shù)0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=2“m基區(qū)摻雜濃度nB=5x106cm-3,基區(qū)少子壽命tB=1MS基區(qū)少子擴散系數(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=01A/cm2。試計算基區(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)輸運系

27、數(shù)0。29、已知某硅NPN緩變基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB=0.5“m基區(qū)少子擴散系數(shù)DB=20cm2s-1,基區(qū)自建場因子n=20試計算該晶體管的基區(qū)渡越時間L。30、對于基區(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Y可表為上式中，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=0.7“,基區(qū)摻雜濃度nB=107cm-3,基區(qū)少子壽命tB=1&7s,基區(qū)少子擴散系數(shù)DB=18cm2s-1,發(fā)射結(jié)注入效率Y0.995發(fā)射結(jié)面積Ae=“皿。表面和勢壘區(qū)復合可以忽略。當

28、發(fā)射結(jié)上有0.7V的正偏壓時，試計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)a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=0.5“m基區(qū)摻雜濃度nB=4x1017cm-3，基區(qū)少子壽命§=1O6s，基區(qū)少子擴散系數(shù)DB=18cm2s-1，發(fā)射結(jié)面積Ae=10-5cm2。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/1=8X09個原子，發(fā)射區(qū)少子擴散系數(shù)De=2cm2s-1,試計算此晶體管的發(fā)射結(jié)注入效率Y(2)試計算此晶體管的基區(qū)輸運系數(shù)缸(3) 試計算此晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)B。(4) 在什么條件下可以按簡化公式來估算m在本題中若按此

29、簡化公式來估算n則引入的百分誤差是多少？33、在N型硅片上經(jīng)硼擴散后，得到集電結(jié)結(jié)深xj(=2.1m,有源基區(qū)方塊電阻R"=8000,再經(jīng)磷擴散后，得發(fā)射結(jié)結(jié)深x.=1.3m,發(fā)射區(qū)方塊電阻R=10Q設基區(qū)少子壽命$=1&7s,基區(qū)少子擴散系數(shù)Db=15cm2P,基區(qū)自建場因子n8試求該晶體管的電流放大系數(shù)a與0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Y較大？哪種晶體管的基區(qū)輸運系數(shù)0較大？35、已知某硅NPN均勻基區(qū)晶體管的基區(qū)寬度WB=2.5m,基區(qū)摻雜濃度氣=1O7cm-3,集電

30、區(qū)摻雜濃度nC=1O6cm-3,試計算當VCB=0時的厄爾利電壓VA的值。36、有人在測晶體管的ICEO的同時，錯誤地用一個電流表去測基極與發(fā)射極之間的浮空電勢，這時他聲稱測到的ICEO實質(zhì)上是什么？37、某高頻晶體管的垸20MHz,當信號頻率匚100MHz時測得其最大功率增益Kpm=0pmax24。試求:(1) 該晶體管的最高振蕩頻率。(2) 當信號頻率f為200MHz時該晶體管的K之值。pmax38、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)=10cm-3,下降到集電結(jié)處的nB(WB)=5XO5cm-3,基區(qū)寬度WB=2Mm基區(qū)少

31、子擴散系數(shù)Db=12cm2/s基極電阻Rbb，=750集電區(qū)雜質(zhì)濃度nC=1015cm-3,集電區(qū)寬度WC=10“m發(fā)射結(jié)面積Ae和集電結(jié)面積AC均為5x10-4cm2。工作點為：I=10mA,VCB=6V。（正偏的勢壘電容可近似為零偏勢壘電容的2.5eCB彳咅。）試計算：（1）該晶體管的四個時間常數(shù)tb、$tD、E，并比較它們的大小；（2）該晶體管的特征頻率fT；ec（3）該晶體管當信號頻率f=400MHz時的最大功率增益K;pmax（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n參數(shù)中，假設C完全是中性基區(qū)載流子71貯存的結(jié)果，C完

32、全是集電結(jié)空間電荷區(qū)中電荷變化的結(jié)果。試問：（1）當電壓VCE維持常數(shù)，而集電極電流IC加倍時，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、還是幾乎維持不變？（2）由于上述參數(shù)的變化，參數(shù)Rbb,、R、g、C、C將加倍、減半、還是幾乎維持不bbnmn風變？（3）當電流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，nB（0）將加倍、減半還是幾乎維持不變？第五章絕緣柵場效應晶體管填空題1、N溝道MOSFET的襯底是（）型半導體，源區(qū)和漏區(qū)是（）型半導體，溝道中的載流子是（）。2、P溝道MOSFET的襯底是（）型半導體，源區(qū)和

33、漏區(qū)是（）型半導體，溝道中的載流子是（）。3、當VGS=VT時，柵下的硅表面發(fā)生（），形成連通（）區(qū)和（）區(qū)的導電溝道，在VDS的作用下產(chǎn)生漏極電流。4、N溝道MOSFET中，VGS越大，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，V/0的稱為增強型，當VGS=0時MOSFET處于（，狀態(tài)；VT<0的稱為耗盡型，當VGS=0時MOSFET處于（）狀態(tài)。6、由于柵氧化層中通常帶（，電荷，所以（，型區(qū)比（，型區(qū)更容易發(fā)生反型。7、要提高N溝道MOSFET的閾電壓VT，應使襯底摻雜濃度nA（），使柵氧化層厚度Tox（）。8、N溝道MOSFET飽和漏源

34、電壓VDsat的表達式是（）。當VDS>=VDsat時，MOSFET進入（）區(qū)，漏極電流隨VDS的增加而（）。9、由于電子的遷移率片比空穴的遷移率垃（），所以在其它條件相同時，（）溝道MOSFET的L七比（）溝道MOSFET的大。為了使兩種MOSFET的.t相同，應當使N溝道MOSFET的溝道寬度（）P溝道MOSFET的。10、當N溝道MOSFET的VGS<VT時，MOSFET（）導電，這稱為（）導電。11、對于一般的MOSFET，當溝道長度加倍，而其它尺寸、摻雜濃度、偏置條件等都不變時，其下列參數(shù)發(fā)生什么變化：VT（）、.at（）、Ron（）、gm（）。12、由于源、漏區(qū)的摻雜濃

35、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)擴展，使MOSFET的源、漏穿通問題比雙極型晶體管的基區(qū)穿通問題（）。13、MOSFET的跨導gm的定義是（），它反映了（）對（）的控制能力。14、為提高跨導gm的截止角頻率叫m,應當（）口（）L,（）VGS。mgmgs15、閾電壓VT的短溝道效應是指，當溝道長度縮短時，丁變（）。16、在長溝道MOSFET中，漏極電流的飽和是由于（）,而在短溝道MOSFET中，漏極電流的飽和則是由于（）。17、為了避免短溝道效應，可采用按比例縮小法則，當MOSFET的溝道長度縮短一半時，其溝道寬度應（），柵氧化層厚度應（），源、漏區(qū)結(jié)深

36、應（），襯底摻雜濃度應（）。問答與計算題1、畫出MOSFET的結(jié)構(gòu)圖和輸出特性曲線圖，并簡要敘述MOSFET的工作原理。2、什么是MOSFET的閾電壓VT?寫出VT的表達式，并討論影響VT的各種因素。3、什么是MOSFET的襯底偏置效應？4、什么是有效溝道長度調(diào)制效應？如何抑制有效溝道長度調(diào)制效應？5、什么是MOSFET的跨導gm?寫出gm的表達式，并討論提高gm的措施。6、提高MOSFET的最高工作頻頁率fT的措施是什么？7、什么是MOSFET的短溝道效應？8、什么是MOSFET的按比例縮小法則？9、在nA=1（Pcm-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

37、氧化層中正電荷數(shù)目的面密度為101Xcm-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Vgs=3V時測得t=1mA，當VGS=4V時測得Lt=4mA，求該管的VT與0之值。11、某N溝道MOSFET的VT=1V,04>10-3AV-2，求當VGS=6V，VDS分別為2V、4V、6V、8V和10V時的漏極電流之值。12、某N溝道MOSFET的VT=1.5V06>0-3AV-2，求當VDS=6V，VGS分別為1.5V、3.5V、5.5V、7.5V和9.5V時的漏極電流之值。13、某N溝道MOSFET的VT=1.5,V06>0-3AV-2，求當VGS分別為2V、4V、6V、8V和10V時的通導電阻Ron之值。14、某N溝道MOSF