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第二章 PN 结填空题1、若某突变 PN 结的 P 型区的掺杂浓度为 N A =1.5 ×1016cm -3 ，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（ ）。
2、在 PN 结的空间电荷区中， P 区一侧带（ ）电荷， N 区一侧带（ ）电荷。
内建 电场的方向是从（ ）区指向（ ）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（ ）。
4、 PN 结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（ ），内建电场的最大值就越（ ）， 内建电势 V bi 就越（ ），反向饱和电流 I 0就越（ ），势垒电容 C T 就越（ ），雪崩击穿电 压就越（ ）。
5、硅突变结内建电势 V bi 可表为（），在室温下的典型值为（ ）伏特。
6、当对 PN 结外加正向电压时， 其势垒区宽度会 （ ），势垒区的势垒高度会 （）。
7、当对 PN 结外加反向电压时， 其势垒区宽度会 （ ），势垒区的势垒高度会 （ ）。
8、在 P 型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度 n p 与外加电压 V 之间的关系可表示为（ ）。
若P 型区的掺杂浓度 N A =1.5 ×1017cm -3，外加电压 V= 0.52V ，则 P 型区与耗尽区边界上的少子浓度 n p 为（ ）。
9、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（ ）；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（ ）。
10、 PN 结的正向电流由（ 电流三部分所组成。
11、 PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）； PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（ ）。
12、当对 PN 结外加正向电压时，由 N 区注入 P 区的非平衡电子一边向前扩散，一边 （ ）。
电子科技大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：832 微电子器件注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。
一、填空题（共44分，每空1分）1、PN结的内建电势也称为扩散电势，是指耗尽区中从（）处到（）处的电位差。
掺杂浓度越高，内建电势将越（）。
2、根据耗尽近似和中性近似，在PN结势垒区内，（）已完全耗尽；而在势垒区之外，（）浓度等于电离杂质浓度，维持电中性。
3、在相同的电场强度和温度下，锗材料和硅材料相比较，碰撞电离率更高的是（），其原因是它的（）更小。
4、在计算实际PN结的雪崩击穿电压或势垒电容时，如果结两侧掺杂浓度相差较小，浓度梯度较小，而结深较大时，则可将其近似为（）结求解。
5、温度升高时，PN结的齐纳击穿电压会（），因为（）随温度升高减小了。
6、一个PN结二极管在制备完成后对其进行了电子辐照，该二极管的反向恢复时间将（），原因是电子辐照在半导体中引入了（）。
7、当PN结的正向电流增大时，其直流增量电阻会（），扩散电容会（）。
（填“变大”，“变小”或“不变”）8、双极型晶体管的基区宽度越小，其共发射极增量输出电阻越（），厄尔利电压越（）。
（填“大”或“小”）9、双极型晶体管的发射结注入效率是指（）电流与（）电流之比。
10、双极型晶体管的基区发生大注入时，由于基区载流子浓度急剧增加，其发射结注入效率γ会（）；同时，和PN结大注入相类似，基区内会发生（）效应。
11、高频双极型晶体管的工作频率范围一般在：（）< f <（）。
12、双极型晶体管的高频优值是指（）与（）的乘积。
13、小电流时，双极型晶体管的电流放大系数会下降，这是由于（）在（）中所占的比例增加所引起的。
14、MOS结构中，半导体的表面势是指从（）到（）的电势差。
一般来说，实际MOS结构的表面势是（）零的，这主要是由于（）以及（）所引起。
（第三个空填“>”、“<”或“=”）15、为了降低栅氧化层电荷的影响，MOSFET通常会采用（）晶面来制作。
第二章 PN 结 填空题1、若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为 N A =1.5X 1016cm -3，则室温下该区的平衡多子浓度 P po与平衡少子浓度 n po 分别为()和()。
2、 在 PN 结的空间电荷区中， P 区一侧带( )电荷， N 区一侧带( )电荷。
内建电场的方向 是从( )区指向( )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( )。
4、 P N 结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越( )，内建电场的最大值就越( )，内建电势 V bi 就越()，反向饱和电流I o 就越()，势垒电容C T 就越()，雪崩击穿电压就越()。
5、 硅突变结内建电势 V bi 可表为()，在室温下的典型值为()伏特。
6、 当对 PN 结外加正向电压时，其势垒区宽度会( )，势垒区的势垒高度会( )。
7、 当对 PN 结外加反向电压时，其势垒区宽度会( )，势垒区的势垒高度会()。
8、 在 P 型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度 n p 与外加电压 V 之间的关系可表示为()。
若P 型区的掺杂浓度 N A =1.5X 1017cm -3,外加电压 V= 0.52V ，贝U P 型区与耗尽区边界上的少子浓度 n p 为()。
9、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 ()；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()。
11、PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是()；PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是()。
12、 当对PN 结外加正向电压时，由 N 区注入P 区的非平衡电子一边向前扩散，一边( )。
每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的( )。
13、PN 结扩散电流的表达式为( )。
这个表达式在正向电压下可简化为 ( )，在反向电压下可简化为()。
第二章PN结填空题1、若某突变PN结的P型区的掺杂浓度为N A=1.5×1016cm-3，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（）。
2、在PN结的空间电荷区中，P区一侧带（）电荷，N区一侧带（）电荷。
内建电场的方向是从（）区指向（）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（）。
4、PN结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（），内建电场的最大值就越（），内建电势V bi就越（），反向饱和电流I0就越（），势垒电容C T就越（），雪崩击穿电压就越（）。
5、硅突变结内建电势V bi可表为（），在室温下的典型值为（）伏特。
6、当对PN结外加正向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
7、当对PN结外加反向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
8、在P型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p与外加电压V之间的关系可表示为（）。
若P型区的掺杂浓度N A=1.5×1017cm-3，外加电压V= 0.52V，则P型区与耗尽区边界上的少子浓度n p为（）。
9、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（）；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（）。
10、PN结的正向电流由（）电流、（）电流和（）电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）；PN结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（）。
12、当对PN结外加正向电压时，由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散，一边（）。
每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的（）。
13、PN结扩散电流的表达式为（）。
这个表达式在正向电压下可简化为（），在反向电压下可简化为（）。
14、在PN结的正向电流中，当电压较低时，以（）电流为主；当电压较高时，以（）电流为主。
第二章PN结填空题1、若某突变PN结的P型区的掺杂浓度为N A=1.5×1016cm-3，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（）。
2、在PN结的空间电荷区中，P区一侧带（）电荷，N区一侧带（）电荷。
内建电场的方向是从（）区指向（）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（）。
4、PN结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（），内建电场的最大值就越（），内建电势V bi就越（），反向饱和电流I0就越（），势垒电容C T就越（），雪崩击穿电压就越（）。
5、硅突变结内建电势V bi可表为（），在室温下的典型值为（）伏特。
6、当对PN结外加正向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
7、当对PN结外加反向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
8、在P型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p与外加电压V之间的关系可表示为（）。
若P型区的掺杂浓度N A=1.5×1017cm-3，外加电压V= 0.52V，则P型区与耗尽区边界上的少子浓度n p为（）。
9、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（）；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（）。
10、PN结的正向电流由（）电流、（）电流和（）电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）；PN结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（）。
12、当对PN结外加正向电压时，由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散，一边（）。
每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的（）。
13、PN结扩散电流的表达式为（）。
这个表达式在正向电压下可简化为（），在反向电压下可简化为（）。
14、在PN结的正向电流中，当电压较低时，以（）电流为主；当电压较高时，以（）电流为主。
第二章PN结填空题1、若某突变PN结的P型区的掺杂浓度为N A=1.5×1016cm-3，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（）。
2、在PN结的空间电荷区中，P区一侧带（）电荷，N区一侧带（）电荷。
内建电场的方向是从（）区指向（）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（）。
4、PN结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（），内建电场的最大值就越（），内建电势V bi就越（），反向饱和电流I0就越（），势垒电容C T就越（），雪崩击穿电压就越（）。
5、硅突变结内建电势V bi可表为（），在室温下的典型值为（）伏特。
6、当对PN结外加正向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
7、当对PN结外加反向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
8、在P型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p与外加电压V之间的关系可表示为（）。
若P型区的掺杂浓度N A=1.5×1017cm-3，外加电压V= 0.52V，则P型区与耗尽区边界上的少子浓度n p为（）。
9、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（）；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（）。
10、PN结的正向电流由（）电流、（）电流和（）电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）；PN结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（）。
12、当对PN结外加正向电压时，由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散，一边（）。
每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的（）。
13、PN结扩散电流的表达式为（）。
这个表达式在正向电压下可简化为（），在反向电压下可简化为（）。
14、在PN结的正向电流中，当电压较低时，以（）电流为主；当电压较高时，以（）电流为主。
第二章PN结填空题1、若某突变PN结的P型区的掺杂浓度为N A=1.5×1016cm-3，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（）。
2、在PN结的空间电荷区中，P区一侧带（）电荷，N区一侧带（）电荷。
内建电场的方向是从（）区指向（）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（）。
4、PN结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（），内建电场的最大值就越（），内建电势V bi就越（），反向饱和电流I0就越（），势垒电容C T就越（），雪崩击穿电压就越（）。
5、硅突变结内建电势V bi可表为（），在室温下的典型值为（）伏特。
6、当对PN结外加正向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
7、当对PN结外加反向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
8、在P型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p与外加电压V之间的关系可表示为（）。
若P型区的掺杂浓度N A=1.5×1017cm-3，外加电压V= 0.52V，则P型区与耗尽区边界上的少子浓度n p为（）。
9、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（）；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（）。
10、PN结的正向电流由（）电流、（）电流和（）电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）；PN结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（）。
12、当对PN结外加正向电压时，由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散，一边（）。
每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的（）。
13、PN结扩散电流的表达式为（）。
这个表达式在正向电压下可简化为（），在反向电压下可简化为（）。
14、在PN结的正向电流中，当电压较低时，以（）电流为主；当电压较高时，以（）电流为主。
电子科技大学
2011年攻读硕士学位研究生入学试题
832微电子器件
一、填空题（共64分）
1、当发射区掺杂浓度太高时，发射效率变（
）这是由于（）和
（）。
2、在设计与制造晶体管时，为提高晶体管的电流放大系数，应当（
）基区宽度，（）
基区掺杂浓度。
3、在PN 结开关管中，在外加电压从正向变为反向后的一段时间内，会出现一个较大的反向电流。
引起这种电流的原因是存储在（）区中的（）电荷。
这个电荷的消失有以下两条途径：（）和（）。
4、薄基区二极管是指PN 结的一个或两个中性区的长度小于（
）。
在薄基区二
极管中，少子浓度的分布近似为（）分布。
5、PN 结的掺杂浓度越高，则势垒区的宽度越（），内建电场的最大值越（），内建电场V bi 就越（），反向饱和电流I 0越（），势垒电容C T 越（），雪崩击穿电压越（）。
6、厄尔利效应是指当集电结反偏电压增加时，集电结耗尽区宽度会（），使基区宽度（），
从而使集电极电流（）。
7、在高频下，晶体管基区渡越时间t b 对基区输运系数ß*有三个作用，它们是：（）、（）和（）。
当基区宽度加倍时，基区渡越时间增大到原来的（）倍。
8、对于长沟道MOSFET ，当沟道长度增加一倍时，而其它尺寸、掺杂浓度、偏置条件等都不变时，其下列参数发生什么变化：V T （）、I Dat （）、R on （）、g m （）。
9、由于栅氧化层中通常带（）电，这使得N 沟道MOSFET 的阈值电压绝对值变（），
P 沟道MOSFET 的阈值电压绝对值变（）。
10、在快恢复二极管制造中，通常会掺入金杂质，金是作为（）。
在N 型半导体中，是（）对处在（）的（）的俘获作用决定器件开关速度。
11、小电流时a 会（），这是此时发射极电流中（
）的比例增大；大电流时a 会（），这是由于（）和（）。
12、相对于PN 结的N 区而言，在P 区外加电压V ，则分别在P 区和N 区的耗尽区与中性区的界面处，少子浓度与外加电压的关系：
=−)(n p p χ=
)(p n n χ13、长沟道MOSFET 漏极电流饱和是由于（
），短沟道MOSFET 漏极电流饱和
是由于（）。
二、简答题（共42分）
1、说明NPN晶体管在截止状态和放大状态下E结和C结的偏压情况，并画出少子分布图。
（12分）
2、说明PN结反向饱和电流随结温升高如何变化，为什么？MOSFET导通状态下，饱和输出电流随半导体温度增加如何变化？（12分）
3、双极晶体管的频率升高，ßw将如何变化？（6分）
4、如下图所示的电荷分布为一个理想的MOS结构在金属一侧电压绝对值很大情况下的直流状态。
（1）半导体表面是处于积累、耗尽还是反型状态，为什么？（6分）
（2）题中半导体是N型还是P型？为什么？（6分）
三、计算题（44分）
1、PN结的反向饱和电流为I0=5*10-13A，若以测试正向电流达到5*10-3A为器件开始导通。
（1）求正向导通电压值；（6分）
（2）如果PN结面积降为原来的20%，计算此时的正向导通电压；（6分）
（3）说明这是Si二极管还是Ge二极管，为什么？（6分）
2、突变PN结的内建电场为0.7V，无外加电压时势垒高度为0.5um，求外加反偏电压15V 时的势垒高度。
（6分）
3、硅单晶作为衬底制作MOS二极管，铝电极面积A=1.6*10-7m2。
在150℃下进行负温度-偏压和正温度-偏压处理，测得C-V曲线如图1中a、b所示。
已知硅和铝的功函数分别为W s=4.3eV，Wm=4.2eV，硅的相对介电常数为3.9。
（1）说明AB段是积累、耗尽还是反型状态，衬底硅是N型还是P型。
（5分）
（2）计算MIS结构氧化层厚度d0。
（5分）
（3）计算氧化层中可动离子面密度N m。
（5分）
（4）计算硅-氧化层系统的正电荷密度N fe。
（5分）。
