微电子器件期末复习计划题含答案

微电子器件_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.处于平衡态的PN结，其费米能级EF（）。

答案:处处相等2.由PN结能带图可见，电子从N区到P区，需要克服一个高度为（）的势垒。

答案:3.不考虑势垒区的产生-复合电流，Jdn和Jdp在PN结的势垒区（）。

答案:均为常数4.正向偏置增加了耗尽层内的载流子浓度且高于其热平衡值，这导致了该区域内载流子出现（）过程占优。

答案:复合5.对突变PN结，反向电压很大时，可以略去，这时势垒电容与（）成反比。

答案:6.在开关二极管中常采用掺金的方法来提高开关管的响应速度。

也可采用掺铂、电子辐照、中子辐照等方法，其目的是（）。

答案:引入复合中心降低少子寿命7.双极晶体管效应是通过改变（）。

答案:正偏PN结的偏压来控制其附近反偏结的电流8.在缓变基区晶体管中，由于基区中存在内建电场，基区渡越时间变为（）。

9.在测量ICBO时，双极型晶体管的发射结和集电结分别处于（）。

答案:反偏和反偏10.为了降低基极电阻，通常采用对非工作基区进行（）的掺杂。

答案:高浓度、深结深11.ICBO代表( ) 时的集电极电流，称为共基极反向截止电流。

答案:发射极开路、集电结反偏12.以下哪些措施可以增大MOSFET的饱和区漏极电流：（）。

减小栅氧化层厚度13.以下哪些措施可以降低MOSFET的亚阈区摆幅：（）。

答案:降低衬底掺杂浓度14.以下哪些措施可以防止MOSFET的沟道穿通：（）。

答案:增加衬底掺杂浓度15.当MOSFET的栅极电压较大时，随着温度的温度升高，漏极电流将（）。

答案:减小16.MOSFET的（）是输出特性曲线的斜率，（）是转移特性曲线的斜率。

漏源电导，跨导17.以下哪些措施可以缓解MOSFET阈电压的短沟道效应：（）。

答案:减小氧化层厚度18.PN结的空间电荷区的电荷有（）。

答案:施主离子受主离子19.PN结的内建电势Vbi与（）有关。

答案:温度材料种类掺杂浓度20.反向饱和电流的大小主要决定于半导体材料的（）。

微电子器件课程复习题“微电子器件”课程复习题一、填空题1、若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为163A 1.510cm 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（ ）。

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173A 1.510cm N -=⨯，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（）。

微电子学概论复习题及答案（详细版）第一章绪论1．画出集成电路设计与制造的主要流程框架。

2．集成电路分类情况如何？双极型PMOSMOS型单片集成电NMOS路CMOS按结构分类BiMOSBiMOS型BiCMOS厚膜混合集成电路混合集成电路薄膜混合集成电路SSIMSI集成电路LSI按规模分类VLSIULSIGSI组合逻辑电路数字电路时序逻辑电路线性电路按功能分类模拟电路非线性电路数字模拟混合电路按应用领域分类第二章集成电路设计1．层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计．将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别，这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。

从层次和域表示分层分级设计思想域：行为域：集成电路的功能结构域：集成电路的逻辑和电路组成物理域：集成电路掩膜版的几何特性和物理特性的具体实现层次：系统级、算法级、寄存器传输级(也称RTL级)、逻辑级与电路级2．什么是集成电路设计？根据电路功能和性能的要求，在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下，尽量减小芯片面积，降低设计成本，缩短设计周期，以保证全局优化，设计出满足要求的集成电路。

3．集成电路设计流程，三个设计步骤系统功能设计逻辑和电路设计版图设计4．模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程A.数字电路：RTL级描述逻辑综合(Synopy,Ambit)逻辑网表逻辑模拟与验证，时序分析和优化难以综合的：人工设计后进行原理图输入，再进行逻辑模拟电路实现(包括满足电路性能要求的电路结构和元件参数)：调用单元库完成；没有单元库支持：对各单元进行电路设计，通过电路模拟与分析，预测电路的直流、交流、瞬态等特性，之后再根据模拟结果反复修改器件参数，直到获得满意的结果。

由此可形成用户自己的单元库；单元库：一组单元电路的集合；经过优化设计、并通过设计规则检查和反复工艺验证，能正确反映所需的逻辑和电路功能以及性能，适合于工艺制备，可达到最大的成品率。

微电子器件_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.线性缓变结的耗尽层宽度正比于【图片】。

参考答案:正确2.反向偏置饱和电流可看成是由中性区内少数载流子的产生而导致的。

参考答案:正确3.减薄p+n突变结的轻掺杂区厚度，不但能减少存储电荷，还能降低反向抽取电流。

参考答案:错误4.在异质结双极型晶体管中，通常用（）。

参考答案:宽禁带材料制作发射区，用窄禁带材料制作基区5.( )的集电结反向电压VCB称为共基极集电结雪崩击穿电压，记为BVCBO。

参考答案:发射极开路时，使6.【图片】对高频小信号注入效率的影响的物理意义是，【图片】的存在意味着【图片】必须先付出对势垒区充放电的多子电流【图片】后，才能建立起一定的【图片】。

这一过程需要的时间是（）。

参考答案:发射结势垒电容充放电时间常数7.某长方形扩散区的方块电阻为200Ω，长度和宽度分别为100μm和20μm，则其长度方向的电阻为（）。

参考答案:1KW8.要提高均匀基区晶体管的电流放大系数的方法（）。

参考答案:减小基区掺杂浓度_减小基区宽度9.防止基区穿通的措施是提高（）。

参考答案:增大基区宽度_增大基区掺杂浓度10.从发射结注入基区的少子，由于渡越基区需要时间tb ，将对输运过程产生三方面的影响( )。

参考答案:时间延迟使相位滞后_渡越时间的分散使减小_复合损失使小于111.晶体管的共发射极输出特性是指以输入端电流【图片】作参量，输出端电流【图片】与输出端电压【图片】之间的关系。

参考答案:正确12.电流放大系数与频率成反比，频率每提高一倍，电流放大系数下降一半，功率增益降为四分之一。

参考答案:正确13.特征频率【图片】代表的是共发射极接法的晶体管有电流放大能力的频率极限，而最高振荡频率【图片】则代表晶体管有功率放大能力的频率极限。

参考答案:正确14.模拟电路中的晶体管主要工作在（）区。

参考答案:放大15.共发射极电路中，基极电流IB是输入电流，集电极电流IC是输出电流。

08’MEMS复习题1.MEMS的概念，MEMS产品应用。

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是指微型化的器件或器件组合，把电子功能与机械的、光学的或其他的功能形结合的综合集成系统，采用微型结构（集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源），使之能在极小的空间内达到智能化的功效。

MEMS 是Micro Electro Mechanincal System 的缩写，即微机电系统，专指外形轮廓尺寸在毫米级以下，构成它的机械零件和半导体元器件尺寸在微米至纳米级，可对声、光、热、磁、压力、运动等自然信息进行感知、识别、控制和处理的微型机电装置。

微机电系统（MEMS）主要特点在于：（1）体积小、精度高、质量轻;(2)性能稳定、可靠性高；（3）能耗低，灵敏度和工作效率高；（4）多功能及智能化;（5）可以实现低成本大批量生产。

民用：MEMS对航空、航天、兵器、水下、汽车、信息、环境、生物工程、医疗等领域的发展正在产生重大影响，将使许多工业产品发生质的变化和飞跃。

军用：精确化、轻量化、低能耗是武器装备的主要发展趋势，这些特点均需以微型化为基础。

微型化的单元部件广泛应用于飞行器的导航和制导系统、通信设备、大气数据计算机、发动机监测与控制、“智能蒙皮”结构和灵巧武器中。

由硅微机械振动陀螺和硅加速度计构成的MEMS惯性测量装置已用于近程导弹，并显著提高导弹的精确打击能力。

微型化技术在武器装备上的另一个重要发展是微小型武器，如微型飞行器、微小型水下无人潜水器、微小型机器人和微小型侦察传感器等。

具体应用：打印机喷嘴——用于打印机；微加速度计和角速度计——应用于汽车安全气囊；微加工压力传感器——用于进气管绝对压力传感器；由硅微振动陀螺和硅加速度计构成的MEMS惯性测量装置——用于军品中的近程导弹。

2.湿法刻蚀和干法刻蚀的概念，两者异同点以及在MEMS中的应用。

微电子器件
期末考试复习题答案更正及补充
（简答题部分）
主？
答：当 V 比较小时，以 J r 为主； 当 V 比较大时，以 J d 为主。

E G 越大，则过渡电压值就越高。

补：7 、 什么是小注入条件？什么是大注入条件？写出小注入条件和大注入条件下的结定律，并讨论两种情况下中性区边界上载流子浓度随外加电压的变化规律。

大注入，就是注入到半导体中的非平衡少数载流子浓度接近或者超过原来的平衡多数载流子浓度时的一种情况。

改：14、提高基区掺杂浓度会对晶体管的各种特性，如 γ、α、β、
TE C 、EBO BV 、pt V 、A V 、bb r '等
产生什么影响？
改：16、①双极晶体管的理想的共发射极输出特性曲线图，并在图中标出饱和区与放大区的分界线，
②厄尔利效应③击穿现象的共发射极输出特性曲线图。

【重点题】
某突变结的雪崩击穿临界电场为 E C = 4.4 ×105 V/cm ，雪崩击穿电压为 220V ，试求发生击穿时
的耗尽区宽度 x dB 。

解：当 N A >> N D 时， J dn << J dp
降低
虚线代表 V BC = 0 ，或 V CE = V BE ，即放大区与饱和区的分界线。

在虚线右侧，V BC < 0 ，或 V CE >V BE ，为放大区；
在虚线左侧，V BC > 0 ，或 V CE < V BE ，为饱和区。

B dB
C 3B dB 5C 12
2222010cm 10μm 4.410V x E V x E -=⨯====⨯。

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 ，建电场的最大值越 大 ，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。

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183A 1.510cm 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 、 ，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。

微电子器件可靠性复习题1、什么是可靠性答：可靠性是指产品在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

2、固有可靠性答：指产品的原材料性能及制成后在工作过程中所受应力，在设计阶段所赋予的，在制造过程中加以保证的可靠性。

3、使用可靠性答：指产品在实际使用中表现出的可靠性。

4、失效答：产品（器件）失去规定的功能称为失效。

5、可靠度，及其表达式答：可靠度是指产品在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定功能的概率。

表达式：Ｒ（ｔ）＝Ｐ｛ξ＞ｔ｝。

6、失效概率答：失效概率是指产品在规定的条件下载时间ｔ以前失效的概率。

7、失效概率密度答：失效密度是指产品在ｔ时刻的单位时间内，发生失效的概率8、瞬时失效率答：失效率是指在时刻ｔ尚未失效的器件在单位时间内失效的概率。

9、平均寿命答：器件寿命这一随机变量的平均值称为平均寿命。

10、可靠寿命答：对一些电子产品，当其可靠度降到ｒ时的工作时间称为产品的可靠寿命。

11、菲特的定义答：简单地说就是１００万个器件工作１０００ｈ后只出现一个失效。

12、解释浴盆曲线的各个周期的含义答：第一区：早期失效阶段：此阶段失效率较高，失效随时间增加而下降，器件失效主要是由一种或几种具有普遍性的原因所造成，此阶段的延续时间和失效比例是不同的。

第二区：偶然失效阶段：失效率变化不大，是器件的良好阶段，失效常由多种而又不严重的偶然因素造成。

第三区：损耗失效阶段：失效率上升，大部分器件相继失效，失效是由带全局性的原因造成，损伤严重，寿命即将终止。

13、指数分布的可靠度，失效率，寿命方差，可靠寿命，中位寿命答：指数分布可靠度：ｆ（ｔ）＝λｅ－λｔ（０≤ｔ＜∞，０＜λ＜∞）失效率：λ＝λｅ－λｔ／ｅ－λｔ寿命方差：Ｄ（ξ）＝１/λ２可靠寿命：ｔｒ（Ｒ）＝ln（1/R）１／λ中位寿命：tr （0.5）=0.693*1/λ14、什么是系统答：系统由单元（子系统、部件或元器件）组成。

15、串联系统、并联系统的定义各自的可靠度和失效率及特点答：系统中任何一个单元出故障都会导致整个系统出故障，或者说只有当系统中所有单元都正常工作时系统才能正常工作的系统成为可靠性串联系统。

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。