微电子器件可靠性复习题

微电子笔试(笔试和面试题)有答案(总37页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-第一部分：基础篇（该部分共有试题8题,为必答题，每位应聘者按自己对问题的理解去回答，尽可能多回答你所知道的内容。

若不清楚就写不清楚）。

1、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA等的概念）。

数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。

模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。

例如，人对着话筒讲话，话筒输出的音频电信号就是模拟信号，收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号，也是模拟信号。

数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如，电报电码信号，按一下电键，产生一个电信号，而产生的电信号是不连续的。

这种不连续的电信号，一般叫做电脉冲或脉冲信号，计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。

在电子技术中，通常又把模拟信号以外的非连续变化的信号，统称为数字信号。

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

2、你认为你从事研发工作有哪些特点？3、基尔霍夫定理的内容是什么基尔霍夫电流定律:流入一个节点的电流总和等于流出节点的电流总和。

基尔霍夫电压定律:环路电压的总和为零。

<BR> 欧姆定律: 电阻两端的电压等于电阻阻值和流过电阻的电流的乘积。

4、描述你对集成电路设计流程的认识。

模拟集成电路设计的一般过程： 1.电路设计依据电路功能完成电路的设计。

微电子器件的可靠性与寿命测试在当今科技飞速发展的时代，微电子器件已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。

从智能手机、电脑到汽车电子、医疗设备，微电子器件的应用无处不在。

然而，要确保这些器件在各种复杂的环境和长时间的使用中能够稳定可靠地工作，可靠性与寿命测试就显得至关重要。

微电子器件的可靠性是指其在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

而寿命测试则是评估器件能够持续工作的时间长度。

这两者紧密相关，共同决定了微电子器件在实际应用中的表现和价值。

为什么要关注微电子器件的可靠性与寿命测试呢？首先，不可靠的微电子器件可能会导致设备故障，给用户带来不便甚至损失。

比如，手机中的芯片出现故障可能会导致数据丢失、通话中断；汽车电子系统中的器件失效可能会引发安全事故。

其次，对于生产厂商来说，器件的可靠性问题可能会导致召回产品、损害品牌声誉，带来巨大的经济损失。

因此，通过严格的可靠性与寿命测试，可以提前发现潜在问题，采取措施加以改进，提高产品质量，降低风险。

那么，如何进行微电子器件的可靠性与寿命测试呢？这涉及到一系列复杂的技术和方法。

一种常见的测试方法是热循环测试。

由于微电子器件在工作过程中会产生热量，温度的变化会对器件的性能和可靠性产生影响。

热循环测试就是通过反复地将器件在不同的温度环境中进行切换，来模拟其在实际使用中的热应力。

在这个过程中，观察器件是否出现性能下降、焊点开裂等问题。

另一种重要的测试是电应力测试。

给微电子器件施加不同的电压和电流，观察其在高电应力条件下的稳定性和耐久性。

这可以帮助发现器件在电性能方面的潜在缺陷，比如漏电、击穿等。

此外，还有湿度测试、振动测试、辐射测试等多种环境应力测试，以评估微电子器件在不同恶劣环境下的可靠性。

在进行寿命测试时，通常会采用加速寿命测试的方法。

因为直接对器件进行长时间的正常使用测试往往不现实，所以通过加大应力（如提高温度、电压等）来加速器件的老化过程，然后根据加速模型推算出在正常使用条件下的寿命。

1. 光敏半导体、掺杂半导体、热敏半导体是固体的三种基本类型。

( × ) 2．用来做芯片的高纯硅被称为半导体级硅，有时也被称为分子级硅。

(×)电子3. 硅和锗都是Ⅳ族元素，它们具有正方体结构。

( × ) 金刚石结构4．硅是地壳外层中含量仅次于氮的元素。

( × ) 氧5．镓是微电子工业中应用最广泛的半导体材料，占整个电子材料的95％左右。

( × ) 硅6．晶圆的英文是wafer，其常用的材料是硅和锡。

( × ) 硅和锗7．非晶、多晶、单晶是固体的三种基本类型。

( √ )8．晶体性质的基本特征之一是具有方向性。

( √ )9．热氧化生长的SiO2属于液态类。

( × ) 非结晶态10．在微电子学中的空间尺寸通常是以μm和mm为单位的。

( × )um和nm 11．微电子学中实现的电路和系统又称为数字集成电路和集成系统，是微小化的。

( × ) 集成电路12．微电子学是以实现数字电路和系统的集成为目的的。

( × ) 电路13．采用硅锭形成发射区接触可以大大改善晶体管的电流增益和缩小器件的纵向尺寸。

( √ )14．集成电路封装的类型非常多样化。

按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。

( √ )15．源极氧化层是MOS器件的核心。

( × ) 栅极16. 一般认为MOS集成电路功耗高、集成度高，不宜用作数字集成电路。

( × ) 功耗低，宜做17. 反映半导体中载流子导电能力的一个重要参数是迁移率。

( √ )18. 双极型晶体管可以作为放大晶体管，也可以作为开关来使用。

( √ )19. 在P型半导体中电子是多子，空穴是少子。

( × ) 空穴是多子20. 双极型晶体管其有两种基本结构：PNP型和NPN 型。

( √ )21. 在数字电路中，双极型晶体管是当成开关来使用的。

( √ )22. 双极型晶体管可以用来产生、放大和处理各种模拟电信号。

《微电⼦器件原理》复习题课件考试时间： (第⼗周周⼆6-8节)考试地点：待定《微电⼦器件原理》复习题及部分答案⼀、填空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，其机理为多⼦的注⼊和耗尽。

2、当MOSFET器件尺⼨缩⼩时会对其阈值电压V T产⽣影响，具体地，对于短沟道器件对V T的影响为下降，对于窄沟道器件对V T的影响为上升。

3、在NPN型BJT中其集电极电流I C受V BE电压控制，其基极电流I B受V BE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V B>6E g/q。

6、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制效应。

⼆、简述1、Early电压V A；答案：2、截⽌频率f T；答案：截⽌频率即电流增益下降到1时所对应的频率值。

3、耗尽层宽度W。

答案：P型材料和N型材料接触后形成PN结，由于存在浓度差，就会产⽣空间电荷区，⽽空间电荷区的宽度就称为耗尽层宽度W。

4、雪崩击穿答案：反偏PN中，载流⼦从电场中获得能量；获得能量的载流⼦运动与晶格相碰，使满带电⼦激出到导带，通过碰撞电离由电离产⽣的载流⼦（电⼦空⽳对)及原来的载流⼦⼜能通过再碰撞电离,造成载流⼦倍增效应，当倍增效应⾜够强的时候，将发⽣“雪崩”——从⽽出现⼤电流，造成PN结击穿，此称为“雪崩击穿”。

5、简述正偏PN结的电流中少⼦与多⼦的转换过程。

答案：N型区中的电⼦,在外加电压的作⽤下,向边界Xn漂移,越过空间电荷区,在边界Xp形成⾮平衡少⼦分布,注⼊到P区的少⼦,然后向体内扩散形成电⼦扩散电流,在扩散过程中电⼦与对⾯漂移过来的空⽳不断复合,结果电⼦扩散电流不断转为空⽳漂移电流.空⽳从P区向N区运动也类同.6、太阳电池和光电⼆极管的主要异同点有哪些？答案：相同点：都是应⽤光⽣伏打效应⼯作的器件。

微电子器件基础知识单选题100道及答案解析1. 微电子器件的核心是（）A. 晶体管B. 电容器C. 电阻器D. 电感器答案：A解析：晶体管是微电子器件的核心。

2. 以下哪种材料常用于半导体制造？（）A. 铜B. 硅C. 铝D. 银答案：B解析：硅是常用于半导体制造的材料。

3. 半导体中的载流子主要包括（）A. 电子和质子B. 电子和空穴C. 正离子和负离子D. 中子和电子答案：B解析：半导体中的载流子主要是电子和空穴。

4. PN 结的主要特性是（）A. 单向导电性B. 双向导电性C. 电阻不变性D. 电容不变性答案：A解析：PN 结的主要特性是单向导电性。

5. 场效应管是（）控制型器件。

A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：B解析：场效应管是电压控制型器件。

6. 双极型晶体管是（）控制型器件。

A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：A解析：双极型晶体管是电流控制型器件。

7. 集成电路的集成度主要取决于（）A. 芯片面积B. 晶体管数量C. 制造工艺D. 封装技术答案：B解析：集成电路的集成度主要取决于晶体管数量。

8. 以下哪种工艺常用于芯片制造？（）A. 蚀刻B. 锻造C. 铸造D. 车削答案：A解析：蚀刻工艺常用于芯片制造。

9. 微电子器件的性能参数不包括（）A. 电流放大倍数B. 输入电阻C. 输出电阻D. 重量答案：D解析：重量不是微电子器件的性能参数。

10. 增强型MOS 管的阈值电压（）A. 大于0B. 小于0C. 等于0D. 不确定答案：A解析：增强型MOS 管的阈值电压大于0 。

11. 耗尽型MOS 管的阈值电压（）A. 大于0B. 小于0C. 等于0D. 不确定答案：B解析：耗尽型MOS 管的阈值电压小于0 。

12. 半导体中的施主杂质提供（）A. 电子B. 空穴C. 质子D. 中子答案：A解析：半导体中的施主杂质提供电子。

13. 半导体中的受主杂质提供（）A. 电子B. 空穴C. 质子D. 中子答案：B解析：半导体中的受主杂质提供空穴。

《微电子器件》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.微电子技术的核心是基于哪种材料的半导体器件？（）A. 硅（Si）B. 锗（Ge）C. 砷化镓（GaAs）D. 氮化硅（Si₃N₃）2.在CMOS集成电路中，NMOS和PMOS晶体管的主要作用是？（）A. 分别实现逻辑“1”和逻辑“0”的输出B. 作为开关控制电流的通断C. 用于构成存储单元D. 提供稳定的电压基准3.下列哪项不是PN结二极管的主要特性？（）A. 单向导电性B. 击穿电压高C. 温度稳定性好D. 具有放大功能4.在MOSFET中，栅极电压对沟道电流的控制是通过什么机制实现的？（）A. 改变沟道宽度B. 改变耗尽层宽度C. 改变载流子浓度D. 改变源漏间电阻5.双极型晶体管（BJT）在放大区工作时，集电极电流与基极电流的比值称为？（）A. 放大倍数B. 电流增益C. 电压增益D. 功耗比6.下列哪种材料常用于制作微电子器件中的绝缘层？（）A. 二氧化硅（SiO₃）B. 氧化铝（Al₃O₃）C. 氮化硼（BN）D. 碳化硅（SiC）7.在集成电路制造过程中，光刻技术的关键步骤是？（）A. 涂胶B. 曝光C. 显影D. 以上都是8.下列哪项技术用于提高集成电路的集成度？（）A. 减小特征尺寸B. 增加芯片面积C. 使用更厚的衬底D. 降低工作温度9.微电子器件中的金属-氧化物-半导体 （MOS）结构，其氧化物层的主要作用是？（）A. 提供导电通道B. 隔绝栅极与沟道C. 存储电荷D. 增强电场效应10.在CMOS逻辑电路中，静态功耗主要由什么因素决定？（）A. 漏电流B. 开关频率C. 逻辑门数量D. 电源电压与漏电流的共同作用二、填空题（每题2分，共20分）1.微电子器件的基本单元是_______，它通过控制_______来实现对电流的调控。

2.在PN结正向偏置时，_______区的多数载流子向_______区扩散，形成正向电流。

3.MOSFET的阈值电压是指使沟道开始形成_______的最小栅极电压。

《微电子技术概论》期末复习题试卷结构：填空题40分，40个空，每空1分，选择题30分，15道题，每题2分，问答题30分，5道题，每题6分填空题1.微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。

2.微电子学中实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统，是微小化的。

3.集成电路封装的类型非常多样化。

按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。

4.材料按其导电性能的差异可以分为三类：导体、半导体和绝缘体。

5.迁移率是载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度。

6.PN结的最基本性质之一就是其具有单向导电性。

7.根据不同的击穿机理，PN结击穿主要分为雪崩击穿和隧道击穿这两种电击穿。

8.隧道击穿主要取决于空间电荷区中的最大电场。

9. PN结电容效应是PN结的一个基本特性。

10.PN结总的电容应该包括势垒电容和扩散电容之和。

11.在正常使用条件下，晶体管的发射结加正向小电压，称为正向偏置，集电结加反向大电压，称为反向偏置。

12.晶体管的直流特性曲线是指晶体管的输入和输出电流-电压关系曲线，13.晶体管的直流特性曲线可以分为三个区域：放大区，饱和区，截止区。

14.晶体管在满足一定条件时，它可以工作在放大、饱和、截止三个区域中。

15.双极型晶体管可以作为放大晶体管，也可以作为开关来使用，在电路中得到了大量的应用。

16.一般情况下开关管的工作电压为 5V，放大管的工作电压为 20V。

17.在N型半导体中电子是多子，空穴是少子；18.在P型半导体中空穴是多子，电子是少子。

19.所谓模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。

20.收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号是模拟信号。

21.所谓数字信号，指在时间上和幅度上离散取值的信号。

22.计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。

23.半导体集成电路是采用半导体工艺技术，在硅基片上制作包括电阻、电容、二极管、晶体管等元器件并具有某种电路功能的集成电路。

微电子器件复习题一、填空题1．突变PN 结低掺杂侧的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越小，内建电场的最大值越大，内建电势V bi 就越大，反向饱和电流I 0就越小，势垒电容C T 就越大，雪崩击穿电压就越小。

P272．在PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带负电荷，N 区一侧带正电荷。

内建电场的方向是从 N 区指向 P 区。

3．当采用耗尽近似时，N 型耗尽区中的泊松方程为。

由此方程可以看出，掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越大。

4．若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为183A1.510cm N -=?，则室温下该区的平衡多子浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为和。

5．某硅突变PN 结的153D N 1.510cm -=?，31810.51N -?=cm A ，则室温下n0n0p0n p p 、、和p0n 的分别为、、和，当外加0.5V 正向电压时的p p ()n x -和n n ()p x 分别为、，内建电势为。

6．当对PN 结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度大；当对PN 结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度小。

7．PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是多子；PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是少子。

8．PN 结的正向电流由空穴扩散电流电流、电子扩散电流电流和势垒区复和电流电流三部分所组成。

9．PN 结的直流电流电压方程的分布为。

10．薄基区二极管是指PN 结的某一个或两个中性区的长度小于该区的少子扩散长度。

在薄基区二极管中，少子浓度的分布近似为线性；薄基区二极管相对厚基区二极管来说，其它参数都相同，则PN 结电流会大的多。

11．小注入条件是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远小于该区的平衡多子浓度。

12．大注入条件是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远大于该区的平衡多子浓度。

13．势垒电容反映的是PN 结的微分电荷随外加电压的变化率。

微电子器件考研题库微电子器件考研题库微电子器件是电子信息科学与技术领域的重要分支，其研究内容涉及到半导体器件的设计、制造与应用等方面。

对于考研生而言，熟悉微电子器件相关知识是非常重要的。

下面将为大家整理一些微电子器件考研题库，希望对考生备战考试有所帮助。

一、选择题1. 下列关于半导体材料的说法中，正确的是：A. 硅是一种N型半导体材料；B. 硒是一种P型半导体材料；C. 锗是一种绝缘体材料；D. 硅是一种绝缘体材料。

2. 以下哪个是典型的P-N结构？A. 电阻器；B. 电容器；C. 二极管；D. 可变电阻。

3. 对于一块P型硅片，以下哪个掺杂物可以使其变成N型硅片？A. 锗；B. 磷；C. 碳；D. 铝。

4. 以下哪个是典型的N-P-N型晶体管？A. 电容器；B. 电阻器；C. 双极型晶体管；D. 场效应晶体管。

5. 当N型半导体与P型半导体通过P-N结连接时，以下哪个说法是正确的？A. 电子从N区域流向P区域；B. 电子从P区域流向N区域；C. 电子在P-N结处发生复合；D. 电子在P-N结处发生产生。

二、填空题1. 当P型硅片掺杂浓度为1×10^16 cm^-3，N型硅片掺杂浓度为5×10^16 cm^-3时，P-N结的势垒高度为________V。

2. 以下哪个公式可以用来计算PN结的势垒高度？________3. 当PN结的势垒高度为0.7V时，该PN结的导通方向为________。

4. 对于一块P型硅片，以下哪个掺杂物可以使其成为N型硅片？________5. 对于一块N型硅片，以下哪个掺杂物可以使其成为P型硅片？________三、简答题1. 请简要描述PN结的形成过程。

2. 请简要介绍一下晶体管的工作原理。

3. 请简要说明场效应晶体管与双极型晶体管的区别。

4. 请简要介绍一下集成电路的概念和分类。

5. 请简要解释一下半导体材料的导电机制。

四、综合题1. 请设计一个基于晶体管的电路，实现一个简单的放大器。

一、填空题1.PN 结中P 区和N 区的掺杂浓度分别为A N 和D N ,本征载流子浓度为i n ，则PN 结内建电势bi V 的表达式2ln iD A bi n N N q kT V =。

2.对于单边突变结N P +结，耗尽区主要分布在N 区，该区浓度越低，则耗尽区宽度值越大，内建电场的最大值越小；随着正向偏压的增加，耗尽区宽度值降低，耗尽区内的电场降低，扩散电流提高；为了提高N P +结二极管的雪崩击穿电压，应降低N 区的浓度，这将提高反向饱和电流S I 。

)()(I ])()ln(2[)2(||||12||)(21||1||)11(||||||||2212210max 2max 0max max 0max max max max max A n n D p p i p n n n p p S D A s i D A D A s bi s p n x x bi s A D s A s Ds d A s p Ds n N L D N L D qn n L qD p L qD N N n N N N kTN V qN E E N q E x x Edx V E N q E N N q qN E qN E x qN E x qN E x n p +=+=+===+=-==+=+===⎰-反向饱和电流崩击穿电压。

使势垒区拉宽来提高雪的掺杂浓度，过适当降低轻掺杂一侧对于单边突变结，可通解析：εεεεεεεεε3.在设计和制造晶体管时，为提高晶体管的电流放大系数，应当增加发射区和基区的掺杂浓度的比值BE N N ，降低基区宽度。

解析：)1)(1()1]()(211[2*BE B b E E B B B E B B R R N W D N W D L W 口口--=--==ττγβα 4.对于硅PN 结，当V<0.3V 时，电流密度J 满足关系式kT V J 2q ln ∝，此时以势垒区复合电流为主；当V>0.45V 时，电流密度J 满足关系式kTV J q ln ∝，此时以正向扩散电流为主；在室温下，反向电流以势垒区产生电流为主，该电流与i n 存在i n ∝关系。