复旦大学微电子考研试题882半导体器件原理

复旦微电子考研心得复旦的复试还是很公正的,复试的时候分了三个组,每组5个老师,4个设计1个工艺,4个设计包括模拟和数字的.先是英语听说,让你读一段专业英语,然后用英语总结,呵呵,说真的,那段英语我没看懂.然后让我用英语介绍下合肥,我又蒙了!英语测试后是专业测试,都是很基础的问题,不过范围很广,从模电,数电,到模拟设计,工艺,大家也不要怕,老师也知道你不怎么懂的,个人感觉我回答的不好.复试出来的时候,楸了一眼,足足记录了两页纸,老师对每一项都打分,感觉好象我说的每一句话,他们都记录下来了,感叹一下!介绍下心得和情报吧！复旦没有想象的那么难，但也不简单。

分析一下，复旦专业课最高分132，还是一个哈工大的人考的，所以专业课难大家都难，复旦的学生专业课上的优势没有想象的那么大，但同样不能忽视专业课的复习。

考复旦，基础课一定要好，英语70+数学130+，专业课考个110左右，这样总分就差不多了。

1.复旦07年设计的复试线是343，比06年的369低了20多分吧！今年题目比较难。

2.大家不要轻信网上买的复旦资料，我买了一份，200块，拿到手一看一无是处，我复习的时候根本就没有看买的那些资料。

3.复试非常重要，今年有个360+的被刷了。

专业背景很重要，所以不鼓励跨专业。

下面谈谈专业课复习1)模电看的是（童）的书，错误很多，我是都看完了，课后习题全做了。

又听网上介绍买了一本清华出的习题集（唐竞新），作完后感觉没什么用处，题目重复很多，还超范围，可以说完全没必要买这本习题集。

大家把童的书多看几遍就没问题了。

今年听说复旦出了一本模电，没有看过，不评论。

2)数电看的是复旦的教材（陈光梦）和配套的教学参考，这本书写的非常不错，内容和讲解都很详细，错误只有一两处吧！课后习题当然是全做了，06年考了一个奇偶校验的题和课后习题很像，07年的题的解题思路和教学参考上讲的一样。

读看几遍吧，基础差的可以找别的数电来加强一下。

3)集成电路部分说真的，这部分内容我还是不知道怎么考的，非常乱。

第一部分考试试题第0章绪论1.什么叫半导体集成电路？2.按照半导体集成电路的集成度来分，分为哪些类型，请同时写出它们对应的英文缩写？3.按照器件类型分，半导体集成电路分为哪几类？4.按电路功能或信号类型分，半导体集成电路分为哪几类？5.什么是特征尺寸？它对集成电路工艺有何影响？6.名词解释：集成度、wafer size、die size、摩尔定律？第1章集成电路的基本制造工艺1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用？2.在制作晶体管的时候，衬底材料电阻率的选取对器件有何影响？。

3.简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤？4.简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤？5.以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足？6.以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点？并请提出改进方法。

7. 请画出NPN晶体管的版图，并且标注各层掺杂区域类型。

8.请画出CMOS反相器的版图，并标注各层掺杂类型和输入输出端子。

第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略？。

2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应？3. 什么是MOS晶体管的有源寄生效应？4. 什么是MOS晶体管的闩锁效应，其对晶体管有什么影响?5. 消除“Latch-up”效应的方法？6.如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应？7. 如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应？第3章集成电路中的无源元件1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些？2.集成电路中常用的电容有哪些。

3. 为什么基区薄层电阻需要修正。

4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。

5. 运用基区扩散电阻，设计一个方块电阻200欧，阻值为1K的电阻，已知耗散功率为20W/c㎡,该电阻上的压降为5V,设计此电阻。

第4章TTL电路1.名词解释电压传输特性开门/关门电平逻辑摆幅过渡区宽度输入短路电流输入漏电流静态功耗瞬态延迟时间瞬态存储时间瞬态上升时间瞬态下降时间瞬时导通时间2. 分析四管标准TTL与非门（稳态时）各管的工作状态？3. 在四管标准与非门中，那个管子会对瞬态特性影响最大，并分析原因以及带来那些困难。

一．选择题１５＊６１。

p＋－n结耗尽层宽度主要取决于：BＡ：p＋区浓度Ｂ：n区的浓度Ｃ：p＋区和n区的浓度２。

二极管正向阈值电压Ｖf：bＡ：随温度升高而升高Ｂ：随温度升高而下降Ｃ：不随温度变化３。

p－n结隧穿电压比雪崩击穿电压：BＡ：来得大Ｂ：来得小Ｃ：在同一数量级上４。

双极型晶体管共基极连接：Ａ：只有电流放大作用Ｂ：既有电流放大作用又有电压放大作用Ｃ：无电流放大有电压放大５。

晶体管基区运输系数主要决定于：cＡ：基区浓度Ｂ：基区电阻率和基区少子寿命Ｃ：基区宽度和基区少子扩散长度６。

npn平面晶体管发射效率与发射区浓度关系；CＡ：发射区浓度越高发射效率越高Ｂ：发射区电阻率越高发射率越高Ｃ：发射区浓度不能太高否则发射率反而下降７。

电子迁移率等于１５００，４００Ｋ温度下其扩散系数为：BＡ：３９Ｂ：５２Ｃ：７０８。

题目给出mos结构的Ｑsc～ψs关系图，要求判断其衬底是什么型（n型，p 型，中性）９．理想的mos结构Ｃ～Ｖ关系图与实际的Ｃ～Ｖ关系图的差别是：Ａ：只有p型时，向负方向平移一段距离Ｂ：n型时向正方向平移一段距离Ｃ：向负方向平移一段距离，与类型无关１０．mos管＂缓变沟道近似＂是指：Ａ：垂直与沟道方向电场和沿沟道方向电场变化很慢Ｂ：沿沟道方向的电场变化很慢Ｃ：沿沟道方向的电场很小１１．mos工作时的沟道夹断点电压Ｖdsat：Ａ：与栅电压Ｖgs无关Ｂ：在长沟道与短沟道是不同Ｃ：始终等于Ｖgs－Ｖt１２．nos管体电荷变化效应是指；Ａ：衬源偏压Ｖbs对阈值电压Ｖt的影响Ｂ：沟道耗尽层受栅压Ｖgs影响而对电流Ｉds影响Ｃ：沟道耗尽层受栅压漏源电压Ｖds影响而对电流Ｉds影响１３．mos亚阈值电流的主要特征：具体选项没记下，主要是电流随Ｖgs指数变化，当Ｖds大于３ＫＴ／q时电流与Ｖds关系不大１４．nos管短沟道效应是指：选项没有记下１５．控制cmos倒相管latch－up最有效的方法：Ａ：提高沟道电场Ｂ：等比率缩小器件Ｃ：增大衬底电阻二．名词解析５＊６１．试说明迁移率的定义是什么？其量纲是什么？２．试说明mos管沟道长度调变效应及其影响３．试说明mos管有放大作用的基本原理４．试说明mos管的频率特性和其基本参数的关系５．试说明如何降低n沟道mos集成倒相器静态工作时的功耗三．计算题１＊３０有一个n沟道mos场效应管，衬底浓度Ｎa＝１０＾１７（cm＾－３），氧化层厚度Ｔox＝５０nm，氧化层中正电荷密度Ｎss＝１０＾１０（cm＾－２），金属ＡＬ的功函数Ｗm＝４．２ev，硅的电子亲和势为４．０５ev．试求该管的阈值电压Ｖt，它是什么型？在Ｖg＝３v，Ｖds＝２v时，它工作在什么区？（注：其他的所有常数都没有给出）器件题目：一单项选择题5'*12（部分选项可能与实题有出入）1.在P正-N结中耗尽层的宽度取决于A.NaB.NdC.Na和Nd2.在二极管中，正向阈值电压Vf和温度的关系是A.Vf随温度升高而上升B.Vf随温度升高而下降C.Vf不随温度变化3.二极管中的隧道击穿电压和齐纳击穿电压相比A.隧道击穿电压高B.齐纳击穿电压高C.两个击穿电压在一个数量级之上4.P正-N结中，势垒电容的大小取决于aA.NaB.NdC.Na和Nd5.双极型p-n-p晶体管中，发射区掺杂浓度和发射效率的关系是A.掺杂浓度越高，发射效率越高B.掺杂浓度和发射效率没有关系C.掺杂浓度并非越高越好，过高反而会降低发射效率6.在双极型晶体管中，使用Ge-Si基区的目的是（选项记不清了）A.提高发射效率并且降低基区电阻B.提高基区输运系数C.仅仅为了提高发射效率7.在双极型晶体管中，基区输运系数与什么有关A.发射区掺杂浓度B.基区宽度和少子扩散长度C.基区掺杂浓度和少子分布8.在漂移基区晶体管中，基区内建电场与什么因素关系最大A.少子浓度分布B.掺杂浓度C.基区宽度9.在N沟道耗尽型MOS管中，何时沟道会消失A.Vg<VtB.Vg>VtC.Vg>010.MOS管的沟道电流与以下那些因素有关（选项记不清了，知道公式就能选对）11.MOS管的阈值电压与以下那些因素有关（同上）12.MOS管的短沟道效应会导致以下什么的发生A.沟道电流和阈值电压都增大B.沟道电流增大C.阈值电压增大二计算题30'*31.根据以下四个MOS电容中直流电荷的分布图，判断1)衬底类型2)MOS电容工作在什么区3)画出MOS表面能带图（四个图为半物课本MOS结构中的那几张，因为我现在手里没有半物书，具体是否一一对应暂时不明）2.已知IDSS＝10^-4A,VDSAT=4V,Vt=0.8V1)求VGS2)若VGS=2V,VDS=2V,求IDS3)若VGS=3V,VDS=1V,再求IDS3.已知在CMOS集成倒相器中，tox＝50nm,p-sub衬底浓度为4.5*10^16,Nss=2*10^10(这个数量级记不清了)，Al的功函数为4.2V，p阱的注入浓度为3*10^17,Vdd＝3V求倒相管和负载管的阈值电压。

第六章MOS电容•硅表面的悬挂键•表面束缚电子态•界面态•理想MOS电容•理想MOS电容中表面电荷和表面势的关系•表面电荷主要来源的转化•小信号理想MOS电容的C-V特性•实际MOS电容中有许多其他电荷•小信号实际MOS电容的C-V特性•从实际MOS电容的C-V特性可以得到的信息半导体器件的基本结构－金属/氧化层/半导体结构的电容～电压关系硅片表面的悬挂键•硅单晶体内部一个原子是以共价键形式和周围四个原子结合起来的。

•在表面，硅原子的排列中断，表面的原子就有一部分未成键的电子。

•这种未成键的电子的面密度约1015/cm2。

•这些未成键的电子和体内成键的电子所处的状态不同，是局域束缚电子。

氧化层和硅的界面没有界面态；=?sc1/2exp 1s s q q kT kT ψψ⎫⎤⎪⎛⎞−−⎬⎜⎟⎥⎝⎠⎦⎪⎭小信号理想MOS的C-V特性取决于：测试信号和偏置电压的选择：•低频、稳态；•高频、稳态；•高频、瞬态。

实际MOS电容中有许多其他电荷畸变平移AC B从MOS电容测试可以获得的信息一般可以测试：•可动离子浓度(加偏压、温度测试C-V曲线漂移）；•界面态密度（低频稳态和高频稳态C-V曲线）；•产生寿命（高频深耗尽到高频稳态的过渡过程）；•氧化层厚度（氧化层电容）；•衬底的导电类型和掺杂浓度（耗尽区稳态高频C-V）；其他影响因素；•二氧化硅中的陷阱、外表面吸附离子、含磷二氧化硅极化、界面杂质、辐射效应…重点内容•表面电荷和表面势的关系。

•小信号MOS电容的三种特性曲线是在什么情况下得到的。

•从MOS电容测试可以得到哪些信息。

•电荷在二氧化硅和金属的界面附近对测试结果没有影响而在半导体表面一侧则影响最大(为什么？）。

复旦微电子考研心得复旦的复试还是很公正的,复试的时候分了三个组,每组5个老师,4个设计1个工艺,4个设计包括模拟和数字的.先是英语听说,让你读一段专业英语,然后用英语总结,呵呵,说真的,那段英语我没看懂.然后让我用英语介绍下合肥,我又蒙了!英语测试后是专业测试,都是很基础的问题,不过范围很广,从模电,数电,到模拟设计,工艺,大家也不要怕,老师也知道你不怎么懂的,个人感觉我答复的不好.复试出来的时候,楸了一眼,足足记录了两页纸,老师对每一项都打分,感觉好象我说的每一句话,他们都记录下来了,感慨一下!介绍下心得和情报吧！复旦没有想象的那么难，但也不简单。

分析一下，复旦专业课最高分132，还是一个哈工大的人考的，所以专业课难大家都难，复旦的学生专业课上的优势没有想象的那么大，但同样不能无视专业课的复习。

考复旦，基础课一定要好，英语70+数学130+，专业课考个110左右，这样总分就差不多了。

1.复旦07年设计的复试线是343，比06年的369低了20多分吧！今年题目比较难。

2.大家不要轻信网上买的复旦资料，我买了一份，200块，拿到手一看一无是处，我复习的时候根本就没有看买的那些资料。

3.复试非常重要，今年有个360+的被刷了。

专业背景很重要，所以不鼓励跨专业。

下面谈谈专业课复习1)模电看的是〔童〕的书，错误很多，我是都看完了，课后习题全做了。

又听网上介绍买了一本清华出的习题集〔唐竞新〕，作完后感觉没什么用处，题目重复很多，还超范围，可以说完全没必要买这本习题集。

大家把童的书多看几遍就没问题了。

今年听说复旦出了一本模电，没有看过，不评论。

2)数电看的是复旦的教材〔陈光梦〕和配套的教学参考，这本书写的非常不错，内容和讲解都很详细，错误只有一两处吧！课后习题当然是全做了，06年考了一个奇偶校验的题和课后习题很像，07年的题的解题思路和教学参考上讲的一样。

读看几遍吧，基础差的可以找别的数电来加强一下。

3)集成电路部分说真的，这部分内容我还是不知道怎么考的，非常乱。

882半导体器件原理882半导体器件是一种电子器件，它是由半导体材料制成的。

半导体材料是介于导体和绝缘体之间的一种材料，它具有导电性能，但不如金属导体那么好，同时又具有一定的绝缘性能。

半导体材料有很多种，如硅、锗、砷化镓等。

其中硅是最常用的一种半导体材料，因为它的晶体结构稳定，制备工艺成熟，性能可靠。

半导体材料制成的器件就是半导体器件。

半导体器件有很多种，如二极管、晶体管、场效应管等。

其中882半导体器件是一种常见的二极管，它由P型半导体和N型半导体组成。

P型半导体中的杂原子掺入了三价原子，如铝、硼等，这些杂原子缺少一个电子，因此形成了空穴，使得P型半导体中的电子数比空穴数少。

N型半导体中的杂原子掺入了五价原子，如磷、锑等，这些杂原子多了一个电子，因此形成了自由电子，使得N型半导体中的电子数比空穴数多。

当P型半导体和N型半导体接触时，由于电子的扩散和空穴的扩散，形成了一个PN结。

PN结具有单向导电性，即电流只能从P型半导体流向N型半导体，而不能反过来。

882半导体器件就是利用PN结的单向导电性制成的二极管。

它具有良好的整流特性，即只能让电流从正向流过，而不能让电流从反向流过。

882半导体器件的原理可以用饱和电流和截止电流来描述。

当882半导体器件正向偏置时，电流可以通过PN结，此时电流达到饱和电流。

而当882半导体器件反向偏置时，电流不能通过PN结，此时电流为零，达到截止电流。

在实际应用中，882半导体器件常用于电源电路、检波电路、调制解调电路等。

由于其良好的整流特性和快速开关速度，使得882半导体器件在电子设备中得到了广泛的应用。

882半导体器件是一种常见的半导体器件，它具有良好的单向导电性和整流特性。

了解882半导体器件的原理和应用，有助于我们更好地理解电子器件的工作原理和电路的设计。

集半导体物理、器件和工艺导论（第一部分）半导体物理和半导体器件物理•复旦大学微电子研究院•包宗明•Baozm@第二章平衡载流子的统计分布•载流子的分布函数•电子浓度和空穴浓度•本征半导体的载流子浓度•单一浅施主和浅受主低掺杂半导体的载流子浓度•载流子浓度和温度的关系•杂质补偿•高载流子浓度效应•哪些因素决定半导体的导电类型？•哪些因素会影响半导体中的电子浓度和空穴浓度？费米分布函数和玻尔兹曼分布函数•处于费米能级相同位置的能量状态上，电子占有的几率是1/2,费米能级表示电子的平均填充水平。

•玻尔兹曼分布函数（一个量子态可以同时被多个电子占有）12F e h E E f f ===：()exp e f A E kT =−1()exp exp 1exp F F e FE E kT E E f E E E kT kT kT−⎛⎞⎛⎞=≈−⎜⎟⎜⎟−⎛⎞⎝⎠⎝⎠+⎜⎟⎝⎠时费米分布近似于玻尔兹曼分布以上结果成立的条件•我们用的是热平衡态统计理论，所以只在热平衡时成立。

•考虑到一个量子态只能被一个电子占有时要用费米分布函数，如果不限定一个量子态上占有的电子数就可以用波兹曼分布函数。

显然当电子数远远少于状态数时该限制没有实际意义，这时两者可以通用。

•在计算导带电子和价带空穴时用玻尔兹曼分布近似，所得结果只在载流子浓度很低（状态填充率低）时成立。

N型半导体中热平衡电子浓度随温度变化•右边是单一浅施主低掺杂半导体中热平衡电子浓度随温度变化的示意图。

弱电离区、饱和电离区和本征激发区的导带电子主要来源分别是施主逐步电离、施主接近全电离和本征激发。

•虚线是本征载流子浓度，只在本征激发区才显示出和电子浓度可比拟的量。

•饱和电离区是晶体管和集成电路正常工作的温度范围。

杂质补偿•电中性条件：•饱和电离区：•在施主浓度大于受主的情况下，施主能级上的电子首先要填充受主能级。

AADDpNnnNp−+=−+00D An p N N=+−重掺杂效应•杂质浓度和有效状态密度接近就必须考虑一个量子态只允许被一个电子占有，这时杂质能级和导带中的电子不能用玻尔兹曼分布函数作近似，必须用费米分布函数。