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返回继续教育系统首页我的课程服务指南集成电路专题讲座总分：100及格分数：60考试剩余时间：1时56分37秒单选题（共7题，每题5分）2、现阶段已商业化的SiC产品主要集中在（）电压等级，3300V以上电压等级器件尚处于工程样品阶段。
A、650V-4700VC、650V-2700VD、650V-1700VD6、MCU芯片是（）。
A、驱动类芯片C、计算类芯片D、电源类芯片B7、砷化镓的器件的缺点是功率较低，低于（）。
A、50WC、150WD、200WA判断题（共7题，每题5分）1、1963年，日本电气股份有限公司（NEC）获得了仙童半导体公司的技术授权。
正确2、FPGA设计完成后，无法改动硬件资源，灵活性受限。
错误3、传统存储器通过结构优化、材料升级等也可形成新型存储器。
正确4、目前最先进的SOC设计还远远未达到制造工艺和材料物理属性的极限限制。
错误5、1989-1992年，日本超越美国，成为全球最大的半导体生产国。
正确6、未来5年将是第三代半导体产业发展的关键期，全球资本加速进入第三代半导体材料、器件领域，产能大幅度提升，企业并购频发，正处于产业爆发前的“抢跑”阶段。
正确7、异构集成是指将单独制造的组件集成到更高级别组装，总体上提供更强的功耗和改进的操作特征。
交卷返回继续教育系统首页我的课程服务指南集成电路专题讲座总分：100及格分数：60考试结果相关信息：未合格，您的总分为：30单选题（共7题，每题5分）3、连接芯片设计工作和IT基础架构的重要环节是？（）答案：C、EDA技术支持正确答案：B、CAD服务4、SRAM的响应通常可以做到（）级别。
答案：D、毫秒正确答案：B、纳秒5、（）是数字经济最有价值的资源，作为数字经济全新的、关键的生产要素，贯穿于数字经济发展的全部流程，将引发生产要素多领域、多维度、系统性的突破。
答案：A、算力正确答案：B、数据1、（）是全球MEMS行业最大的一个应用领域。
答案：A、工业正确答案：D、消费电子多选题（共6题，每题5分）1、碳化硅下游主要应用场景有（）。
均匀基区pnp晶体管能带图 放大状态：EFn − EFp = qV饱和状态：截止状态：倒向放大状态： 平衡态均匀基区pnp晶体管的各边界上少子浓度⎛ qVEB ⎞ nE = nE0 exp ⎜ ⎟ kT ⎝ ⎠E Emitter P⎛ qVEB ⎞ pB = pB0 exp ⎜ ⎟ ⎝ kT ⎠Base N Collector P CnE = nE0BnC = nC0⎛ qVCB ⎞ pB = pB0 exp ⎜ ⎟ ⎝ kT ⎠⎛ qVCB ⎞ nC = nC0 exp ⎜ ⎟ ⎝ kT ⎠均匀基区pnp晶体管的少子分布图： 放大状态：饱和状态：截止状态：倒向放大状态：忽略势垒区产生复合电流， 处于放大状态的晶体管内部的 各电流成分如下图所示：I pEI pCI prI nEI nrI ncI E = I pE + I nE , I B = I nE + I nr − I nc ≈ I nE + I nr , I C = I pc + I nc ≈ I pC = I pE − I pr = I E − I nE − I nrI pEI pCI prI nEI nr从 IE 到 IC ，发生了两部分亏损(PNP)： InE 与 In r 。
要减小 InE ，就应使NE >> NB ； 要减小In r ，就应使WB << LB 。
§ 3-2 均匀基区晶体管的放大系数均匀基区晶体管：基区掺杂为均匀分布。
少子在基区中主 要作扩散运动，又称为 扩散晶体管。
(本节以pnp为例）均匀基区晶体管（理想晶体管）• 发射区、基区、集电区均匀非简并掺杂，发射结与集 电结为突变结； • 晶体管在一维稳态条件下工作； • 中性区满足小注入水平； • 发射结与集电结的耗尽区内复合－产生可以忽略不 计； • 发射区与集电区的中性区宽度远大于少子扩散长度， 而基区的中性区宽度则远小于少子扩散长度。
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半导体工艺实操100问答1.硅片、芯片的概念硅片：制造电子器件的基本半导体材料硅的圆形单晶薄片芯片：由硅片生产的半导体产品1.什么是微电子工业技术？微电子工业技术主要包括哪些技术？微电子工艺技术：在半导体材料芯片上采用微米级加工工艺制造微小型化电子元器件和微型化电路技术。
包括超精细加工技术、薄膜生长和控制技术、高密度组装技术、过程检测和过程控制技术等1.集成电路制造涉及的5个大的制造阶段的内容集成电路制造阶段：硅片制备、芯片制造、芯片测试/拣选、装配与封装、终测1.IC工艺前工序，IC工艺后工序，以及IC工艺辅助工序IC工艺前工序：薄膜制备技术：主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发)等掺杂技术：主要包括扩散和离子注入等技术图形转换技术：主要包括光刻、刻蚀等技术IC工艺后工序：划片、封装、测试、老化、筛选IC工艺辅助工序：超净厂房技术；超纯水、高纯气体制备技术；光刻掩膜版制备技术；材料准备技术1.微芯片技术发展的主要趋势提高芯片性能（速度、功耗）提高芯片可靠性（低失效）降低芯片成本（减小特征尺寸，增加硅片面积，制造规模）1.什么是关键尺寸（CD）？芯片上的物理尺寸特征称为特征尺寸特别是硅片上的最小特征尺寸，也称为关键尺寸或CD半导体材料1.本征半导体和非本征半导体的区别是什么？本征半导体：不含任何杂质的纯净半导体，其纯度在99.999999%（8~10个9）1.为何硅被选为最主要的半导体材料？硅材料：硅的丰裕度——制造成本低熔点高(1412OC)——更宽的工艺限度和工作温度范围SiO2的天然生成1.GaAs相对硅的优点和缺点各是什么？优点：1.比硅更高的电子迁移率，高频微波信号响应好——无线和高速数字通信2.抗辐射能力强——军事和空间应用3.电阻率大——器件隔离容易实现4.发光二极管和激光器缺点1.没有稳定的起钝化保护作用的自然氧化层2.晶体缺陷比硅高几个数量级3.成本高圆片的制备1.两种基本的单晶硅生产方法直拉法（CZ法）、区熔法1.晶体缺陷根据维数可分为哪四种？a) 点缺陷—空位、自填隙等b) 线缺陷—位错c) 面缺陷—层错d) 体缺陷3. 画出圆片制备的基本工艺步骤流程图，并给出其任意三个步骤的主要作用晶体生长、整型、切片、磨片倒角、刻蚀、抛光、清洗、检查、包装磨片和倒角：切片完成后，传统上要进行双面的机械磨片以除去切片时留下的损伤，达到硅片两面高度的平行及平坦；硅片边缘抛光修整（又叫倒角）可使硅片边缘获得平滑的半径周线切片：对于200mm的硅片，切片是用带有金刚石切割边缘的内圆切割机来完成的。
中北大学半导体物理与器件考研往年真题1、对一定质量的气体﹐下列说法中正确的是（）*A.温度升高，压强一定增大B.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大(正确答案)C.压强增大，体积一定减小D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大(正确答案)关于物体的内能·温度和分子的平均动能﹐下列说法正确的是（）*2、消防水桶做成上大下小的形状是为了减小水对桶底的压强[判断题] *对错(正确答案)答案解析：减小水对桶底的压力。
因为液体压强跟液体密度和液体深度有关，跟底面积无关3、3．这一秒末的速度是前一秒末的速度的2倍．[判断题] *对错(正确答案)4、3．一个力F和它的两个分力都是物体实际受到的力．[判断题] *对错(正确答案)5、在足球比赛中，下列说法正确的是（）[单选题]A．飞行过程中，足球不受力的作用B．头顶足球时头会感到疼，说明力的作用是相互的(正确答案)C．下落过程中，足球的惯性变大D．足球在地面上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持6、3．有的力可能只有受力物体，没有施力物体．[判断题] *对错(正确答案)7、5．推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同．[判断题] *对(正确答案)错8、2．高空雨滴下落的运动是自由落体运动．[判断题] *对错(正确答案)9、15．下列有关托盘天平的使用说法正确的是（）[单选题] *A．称量前，应估计被测物体的质量，以免超过量程(正确答案)B．称量前，应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡C．称量时，左盘放砝码，右盘放物体D．称量时，向右移动游码，相当于向左盘加砝码10、用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引纸屑，说明玻璃棒有磁性[判断题] *对错(正确答案)答案解析：玻璃棒带电可以吸引轻小物体11、D.靠近地球表面沿圆轨道远行的航大器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9：2(正确答案)下列运动满足机械能守恒的是（）*A.手榴弹从手中抛出后的运动（不计空气阻力)(正确答案)B.子引弹射穿木块C.吊车将货物匀速吊起D.物体沿光滑圆弧面从上向下滑动(正确答案)12、如图59所示，“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为级，是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。
东北农业大学网络教育学院电子技术专科网上作业题半导体器件一、判断题1．因为晶体管发射区的杂质浓度比基区的杂质浓度小得多，所以能用两个二极管反向连接起来代替晶体管。
( )2．晶体管相当于两个反向连接的二极管，所以基极断开后还可以作为二极管使用。
( )3．P型半导体的多数载流子是空穴，因此P型半导体带正电。
( )4．当二极管加反向电压时，二极管将有很小的反向电流通过，这个反向电流是由P型和N型半导体中少数载流子的漂移运动形成的。
( )5．二极管的电流—电压关系特性可大概理解为反向导通、正向截止的特性。
( )6．当二极管加正向电压时，二极管将有很大的正向电流通过，这个正向电流是由P型和N型半导体中多数载流子的扩散运动形成的。
( )7．发射结处于正向偏置的晶体管，则其一定是工作在放大状态。
( )8．一般情况下，晶体管的电流放大系数随温度的增加而减小。
( )9．常温下，硅晶体管的U BE＝0．7V，且随温度升高U BE增加。
( )10．二极管正向动态电阻的大小，随流过二极管电流的变化而变化，是不固定的。
（）11．用万用表识别二极管的极性时，若测的是二极管的正向电阻，那么和标有“十”号的测试棒相连的是二极管的正极，另一端是负极。
( )12．N型半导体是在本征半导体中，加入少量的三价元素构成的杂质半导体。
( )13．在N型半导体中，自由电子的数目比空穴数目多得多，故自由电子称为多数载流子，空穴称为少数载流子。
( )14．一般来说，硅二极管的死区电压小于锗二极管的死区电压。
( )15．晶体管的基区之所以做得很薄，是为了减少电子和空穴在基区的复合机会，从而使由发射区进入基区的载流子，绝大部分能进入集电区而形成较大的集电极电流。
( )16．当外加电压为零时，PN结的结电容最小。
( )17．当反向电压小于反向击穿电压时．二极管的反向电流极小；当反向电压大于反向击穿电压后，其反向电流迅速增大。
( )18．当晶体管的工作电流小于集电极最大允许电流，且U CE小于BU CEO时，晶体管就能安全工作。
一.单选题（共15题,75.0分）1下列器件中存取速度最快的是（）。
A、高速缓存B、主存C、寄存器D、辅存正确答案：C 我的答案：C2主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（）。
A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题B、扩大主存贮器容量C、扩大CPU中通用寄存器的数量D、既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量正确答案：A 我的答案：A3和辅存相比，主存的特点是（）A、容量小，速度快，成本高B、容量小，速度快，成本低C、容量大，速度快，成本高D、容量大，速度慢，成本高正确答案：A 我的答案：A4存储单元是指（）。
A、存放1个二进制信息位的存储元B、存放1个机器字的所有存储元集合C、存放1个字节的所有存储元集合D、存放2个字节的所有存储元集合正确答案：B 我的答案：B5某SRAM芯片，其容量为1M×8位，除电源和接地端外，控制端有OE和R/W，该芯片的管脚引出线数目是（）。
A、20B、28C、D、32正确答案：B 我的答案：D6某存储器容量为32K*16，则（）A、其地址线为16根，数据线为32根B、其地址线为32根，数据线为16根C、其地址线为15根，数据线为16根D、其地址线和数据线均为16根正确答案：C 我的答案：C7某机字长32位，存储容量64MB，若按字编址，它的寻址范围是（）。
A、8MB、16MBC、16MD、8MB正确答案：C 我的答案：C8EEPROM是指（）。
A、读写存储器B、只读存储器C、电擦除可编程只读存储器D、闪速存储器正确答案：C 我的答案：C9下列说法正确的是（）Ⅰ半导体RAM信息可读可写，且掉电后仍能保持记忆Ⅱ动态RAM是易失性RAM，且静态RAM的存储信息是不易失的Ⅲ半导体RAM是易失性RAM，但只要电源不掉电，所存信息是不丢失的Ⅳ半导体RAM是非易失性的RAMA、Ⅰ和ⅡB、Ⅱ和ⅣC、只有ⅢD、全错正确答案：D 我的答案：A10在磁盘和磁带两种磁表面存储器中，存取时间与存储单元的物理位置有关，按存储方式分（）。
半导体芯片制造中级工复习题一判断题：1.单晶是原子或离子沿着三个不同的方向按一定的周期有规则的排列，并沿一致的晶体学取向所堆垛起来的远程有序的晶体。
( √)2.迁移率是反映半导体中载流子导电能力的重要参数。
掺杂半导体的电导率一方面取决于掺杂的浓度，另一方面取决于迁移率的大小。
同样的掺杂浓度，载流子的迁移率越大，材料的电导率就越高。
(√)3.点缺陷，如空位、间隙原子、反位缺陷、替位缺陷，和由它们构成的复合体。
(√)4.位错就是由范性形变造成的，它可以使晶体内的一原子或离子脱离规则的周期排列而位移一段距离，位移区与非位移区交界处必有原子的错位，这样产生线缺陷称为位错。
(√)5.抛光片的电学参数包括电阻率，载流子浓度，迁移率，直径、厚度、主参考面等。
(×)6.液相外延的原理是饱和溶液随着温度的降低产生过饱和结晶。
( √)7.离子源是产生离子的装置。
（√）8.半导体芯片制造工艺对水质的要求一般. （×）9.光致抗蚀剂在曝光前对某些溶剂是可溶的，曝光后硬化成不可溶解的物质，这一类抗蚀剂称为负性光致抗蚀剂，由此组成的光刻胶称为负性胶。
（√）10.设备、试剂、气瓶等所有物品不需经严格清洁处理，可直接进入净化区。
（×）11.干法腐蚀清洁、干净、无脱胶现象、图形精度和分辨率高。
（√）12.光刻工艺要求掩膜版图形黑白区域之间的反差要低。
（×）13.在半导体集成电路中，各元器件都是制作在同一晶片内。
因此要使它们起着预定的作用而不互相影响，就必须使它们在电性能上相互绝缘。
（√）14.金属剥离工艺是以具有一定图形的光致抗蚀剂膜为掩膜，带胶蒸发或溅射所需的金属，然后在去除光致抗蚀剂膜的同时，把胶膜上的金属一起去除干净。
（√）15.表面钝化工艺是在半导体芯片表面复盖一层保护膜，使器件的表面与周围气氛隔离。
（√）二选择题1.下列材料属于N型半导体是AC 。
A 硅中掺有元素杂质磷(P)、砷(As) B．硅中掺有元素杂质硼(B)、铝(Al)C 砷化镓掺有元素杂质硅(Si)、碲(Te) D．砷化镓中掺元素杂质锌、镉、镁2.属于绝缘体的正确答案是 B 。
《电子线路》教案第一章半导体器件一、教学内容本节课的教学内容来自《电子线路》教材的第一章半导体器件。
本章主要介绍了二极管、三极管、晶闸管等半导体器件的基本原理、结构、特性和应用。
具体内容包括：1. 二极管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
2. 三极管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
3. 晶闸管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
二、教学目标1. 学生能够理解半导体器件的基本原理和结构，掌握其伏安特性和参数。
2. 学生能够分析半导体器件在不同电路中的应用，并能够设计简单的电路。
3. 学生能够通过实践操作，掌握半导体器件的检测方法和技巧。
三、教学难点与重点重点：二极管、三极管、晶闸管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
难点：半导体器件的检测方法和技巧。
四、教具与学具准备教具：电脑、投影仪、黑板、粉笔、半导体器件实验板、万用表。
学具：教材、笔记纸、笔。
五、教学过程1. 引入：通过展示实际应用中的半导体器件，引起学生对半导体器件的兴趣。
2. 讲解：讲解二极管、三极管、晶闸管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
3. 演示：利用实验板进行半导体器件的检测，展示检测方法和技巧。
4. 练习：学生分组进行实践操作，巩固所学知识。
六、板书设计半导体器件二极管基本原理结构伏安特性参数应用三极管基本原理结构伏安特性参数应用晶闸管基本原理结构伏安特性参数应用七、作业设计1. 请简述二极管、三极管、晶闸管的基本原理。
答案：2. 请画出二极管、三极管、晶闸管的伏安特性曲线。
答案：电路图答案：八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解和实践，使学生掌握了半导体器件的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
但在教学过程中，发现部分学生对半导体器件的检测方法和技巧掌握不够扎实，需要在今后的教学中加强练习。
拓展延伸：邀请企业工程师进行讲座，介绍半导体器件在实际工程中的应用，增强学生的实践能力。
重点和难点解析一、教学内容本节课的教学内容来自《电子线路》教材的第一章半导体器件。
一、复习引入三极管是电子电路中基本的电子器件之一，在模拟电子电路中其主要作用是构成放大电路。
在数字电路中主要作用是作为电子开关。
二、新授（一）三极管的结构和分类根据不同的掺杂方式，在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，三个区引出三个电极，就构成三极管。
采用平面工艺制成的NPN型硅材料三极管的结构示意图如图1(a)所示。
位于中间的P区称为基区，它很薄且掺杂浓度很低，位于上层的N区是发射区，掺杂浓度最高；位于下层的N区是集电区，因而集电结面积很大。
显然，集电区和发射区虽然属于同一类型的掺杂半导体，但不能调换使用。
如图1(b)所示是NPN型管的结构示意图，基区与集电区相连接的PN结称集电结，基区与发射区相连接的PN结称发射结。
由三个区引出的三个电极分别称集电极c、基极b和发射极e。
（a）NPN型硅材料三极管结构示间意图（b）NPN型管的结构示意图（c）NPN型和PNP型管的符号图1 三极管的结构示意图按三个区的组成形式，三极管可分为NPN型和PNP型，如图1(c)所示。
从符号上区分，NPN型发射极箭头向外，PNP 型发射极箭头向里。
发射极的箭头方向除了用来区分类型之上，更重要的是表示三极管工作时，发射极的箭头方向就是电流的流动方向。
三极管按所用的半导体材料可分为硅管和锗管；按功率可分为大、中、小功率管；按频率可分为低频管和高频管等。
常见三极管的类型如图2所示。
3DG6 NPN型高频小功率硅管3AD6 PNP型低频大功率锗管3AX31 PNP型高频小功率锗管3DX204 NPN型低频小功率硅管图2 常见三极管的类型（二）三极管的电流放大作用及其放大的基本条件三极管具有电流放大作用。
下面从实验来分析它的放大原理。
1．三极管各电极上的电流分配用NPN型三极管构成的电流分配实验电路如图3所示。
电路中，用三只电流表分别测量三极管的集电极电流I C、基极电流I B和发射极电流I E，它们的方向如图中箭头所示。
页眉内容 1． 半导体硅材料的晶格结构是（ A ） A 金刚石 B 闪锌矿 C 纤锌矿 2． 下列固体中，禁带宽度 Eg 最大的是（ C ） Ａ 金属 Ｂ 半导体 Ｃ 绝缘体 3． 硅单晶中的层错属于（ C ） Ａ 点缺陷 Ｂ 线缺陷 Ｃ 面缺陷 4． 施主杂质电离后向半导体提供（ B ），受主杂质电离后向半导体提供（ A ），本征激发后 向半导体提供（ A B ）。 A 空穴 B 电子 5． 砷化镓中的非平衡载流子复合主要依靠（ A ） A 直接复合 B 间接复合 C 俄歇复合 6． 衡量电子填充能级水平的是（ B ） Ａ 施主能级 Ｂ 费米能级 Ｃ 受主能级 D 缺陷能级 7． 载流子的迁移率是描述载流子( A )的一个物理量；载流子的扩散系数是描述载流子( B ) 的一个物理量。 A 在电场作用下的运动快慢 B 在浓度梯度作用下的运动快慢 8． 室温下，半导体 Si中掺硼的浓度为 1014cm－3，同时掺有浓度为 1.1×1015cm－3 的磷，则电子浓度 约为（ B ），空穴浓度为（ D ），费米能级（ G ）；将该半导体升温至 570K，则多子浓度 约为（ F ），少子浓度为（ F ），费米能级（ I ）。（已知：室温下，ni≈1.5×1010cm－3，570K 时，ni≈2×1017cm－3） A 1014cm－3 B 1015cm－3 C 1.1×1015cm－3 D 2.25×105cm－3 E 1.2×1015cm－3 F 2×1017cm－3 G 高于 Ei H 低于 Ei I 等于 Ei 9． 载流子的扩散运动产生（ C ）电流，漂移运动产生（ A ）电流。 A 漂移 B 隧道 C 扩散 10. 下列器件属于多子器件的是（ B D ） Ａ 稳压二极管 Ｂ 肖特基二极管 Ｃ 发光二极管 D 隧道二极管 11. 平衡状态下半导体中载流子浓度 n0p0=ni2，载流子的产生率等于复合率，而当 np时，载流 子的复合率（ C ）产生率 Ａ 大于 Ｂ 等于 Ｃ 小于 12. 实际生产中，制作欧姆接触最常用的方法是（ A ） Ａ 重掺杂的半导体与金属接触 Ｂ 轻掺杂的半导体与金属接触 13．在下列平面扩散型双极晶体管击穿电压中数值最小的是 （ C ） A BVCEO B BVCBO C BVEBO 14．MIS 结构半导体表面出现强反型的临界条件是（ B ）。（ VS为半导体表面电势；qVB=Ei-EF） A VS=VB B VS=2VB C VS=0 15．晶体管中复合与基区厚薄有关，基区越厚，复合越多，因此基区应做得 （ C ） A．较厚 B．较薄 C．很薄 16．pn 结反偏状态下，空间电荷层的宽度随外加电压数值增加而（ A ）。 A．展宽 B．变窄 C．不变 17．在开关器件及与之相关的电路制造中，（ C ）已作为缩短少数载流子寿命的有效手段。 A 钝化工艺 B 退火工艺 C 掺金工艺 18．在二极管中，外加反向电压超过某一数值后，反向电流突然增大，这个电压叫（ B ）。 A 饱和电压 B 击穿电压 C 开启电压 页眉内容 19．真空能级和费米能级的能值差称为（ A ） A 功函数 B 亲和能 C 电离电势 20. 平面扩散型双极晶体管中掺杂浓度最高的是（ A ） A 发射区 B 基区 C 集电区 21．栅电压为零，沟道不存在，加上一个负电压才能形成 P 沟道，该 MOSFET 为（ A ） A P 沟道增强型 B P 沟道耗尽型 C N 沟道增强型 D N 沟道耗尽型 二、判断题（共 20 分，每题１分） １．（ √ ）半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。 ２．（ √ ）半导体中的电子浓度越大，则空穴浓度越小。 ３．（ × ）半导体中载流子低温下发生的散射主要是晶格振动的散射。 ４．（ × ）杂质半导体的电阻率随着温度的增加而下降。 ５．（ √ ）半导体中杂质越多，晶格缺陷越多，非平衡载流子的寿命就越短。 ６．（ √ ）非简并半导体处于热平衡状态的判据是 n0p0=ni2。 ７．（ √ ）MOSFET 只有一种载流子（电子或空穴）传输电流。 ８．（ √ ）反向电流和击穿电压是表征晶体管性能的主要参数。 ９．（ × ）同一种材料中，电子和空穴的迁移率是相同的。 10．（ √ ）MOS 型的集成电路是当今集成电路的主流产品。 １１．（ √ ）平衡 PN 结中费米能级处处相等。 １２．（ √ ）能够产生隧道效应的 PN 结二极管通常结的两边掺杂都很重，杂质分布很陡。 １３．（ √ ）位错就是由范性形变造成的，它可以使晶体内的一原子或离子脱离规则的周期 而位移一段距离。 １４．（ √ ）在某些气体中退火可以降低硅-二氧化硅系统的固态电荷和界面态。 １５．（ √ ）高频下，pn 结失去整流特性的因素是 pn 结电容 １６．（ × ）pn 结的雪崩击穿电压主要取决于高掺杂一侧的杂质浓度。 １７．（ √ ）要提高双极晶体管的直流电流放大系数α 、β 值，就必须提高发射结的注入系数 和基区输运系数。 １８．（ √ ）二氧化硅层中对器件稳定性影响最大的可动离子是钠离子。 １９．（ × ）制造 MOS 器件常常选用[111]晶向的硅单晶。 ２０．（ √ ）场效应晶体管的源极和漏极可以互换，但双极型晶体管的发射极和集电极是不可 以互换的。 三、 名词解释 (共 15 分，每题 5分，给出关键词得 3分) 1．雪崩击穿 随着 PN 外加反向电压不断增大，空间电荷区的电场不断增强，当超过某临界 值时，载流子受电场加速获得很高的动能，与晶格点阵原子发生碰撞使之电离，产生新的电子 — 空穴对，再被电场加速，再产生更 多的电子 — 空穴对，载流子数目在空间电荷区发生倍增，犹如雪崩一般，反向电流迅速增大，这种现象称之为雪 崩击穿。 2．非平衡载流子 由于外界原因，迫使半导体处于与热平衡状态相偏离的状态， 称为非平衡状态，其载流子浓度可以比平衡状 态时多出了一部分，比平衡时多出了的这部分载流子称为非平衡载流子。 3．共有化运动 当原子相互接近形成晶体时，不同原子的内外各电子壳层之间就有了一定程度 的交叠，相邻原子最外层交叠 最多，内壳层交叠较少。原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一 个原子转移到相邻的原子上去，因而，电子将页眉内容 可以在整个晶体中运动，这种运动称为电子的 共 有化运动。 四、 问答题（22 分） 1．简述肖特基二极管的优缺点。（6 分，每小点 1 分） 优点： （ 1 ） 正向压降低 （ 2 ） 温度系数小 （ 3 ）工作频率高。 （ 4 ）噪声系数小 缺点： （ 1 ）反向漏电流较大 （ 2 ）耐压低 2．MIS 结构中，以金属—绝缘体—P 型半导体为例，半导体表面在什么情况下成为积累层？什么情况下出现耗 尽层和反型层？ （6 分，每小点 2 分） 积累状态： 当金属与半导体之间加负电压时，表面势为负值，表面处能带向上弯曲，表面层内就会出现空穴的堆积。 （ 2 分） 耗尽状态：当金属与半导体之间加正电压时，表面势为正值，表面处能带向下弯曲，表面处的空穴浓度较体内的低 得多，这种状态就叫做耗尽状态。（ 2 分） 反型状态：当正电压进一步增加时，能带进一步向下弯曲，使表面 处的费米能级高于中央能级 E i ，这意味着表面的 电子浓度将超过空穴浓度，形成反型层。（ 2 分） 3．如何加电压才能使 NPN 晶体管起放大作用。请画出平衡时和放大工作时的能带图。 答： 要使NPN晶体管起放大作用，发射结要加正向偏压，集电结反向偏压。放大工作时的能带图如下 五、 计算题（共 13 分，其中第一小题 5分，第二小题 5 分，第三小题 3 分） 1. 计算 （1）掺入 ND 为 1×1015 个/cm3 的施主硅，在室温（300K）时的电子 n0 和空穴浓度 p0， 其中本征载流子浓度 n i=2×1010 个/cm3。 （ 2）如果在（1）中掺入 NA=5×1014 个/cm3 的受主， 那么电子 n0 和空穴浓度 p0 分别为多少？ （3）若在（1）中掺入 NA=1×1015 个/cm3 的受主，那 么电子 n0 和空穴浓度 p0 又为多少？ 一、填空题（共25分 每空１分） １、硼、铝、镓等 三族元素掺入到硅中，所形成的能级是 受主 （施主能级或受主能级）；砷、磷等五族元素掺入到硅中，所形成的能级是 施主 （同上）。 ２、平衡状态下，我们用统一的费米能级ＥＦ来标志电子填充能级的水平，在非平衡状态下，导带中的电子填充能级的水平是用 导带费米能级 （ＥＦn）来衡量，价带中电子填充能级的水平是用 价带费米能级 （ＥＦp）来衡量。 ３、载流子的散射机构主要有 电离杂质散射 和 晶格振动散射 。 ５、ＰＮ结击穿共有三种： 雪崩击穿 、 齐纳击穿 、 热击穿 ６、晶体管的品种繁多，按其结构分可分为 双极型 、 MOS 晶体管。 在电子电路应用中，主要有两种接法即： 共基极 和 共射极 ，其 标准偏置条件为： 发射极 正向偏置、 集电极 反向偏置。 ７、P型半导体的MIS结构外加栅压时，共有三种状态： 积累 、 耗尽 、 反型 。 ８、 真空能级和费米能级的能量差称为 功函数 ，真空能级和半导体导带底的能量差称页眉内容 为 亲和能 。
9、在二极管中，外加反向电压超过某一数值后，反向电流突然增大，这个电压叫 击穿电压 。 10、晶体管中复合与基区厚薄有关，基区越厚，复合越多，因此基区应做得 较薄 （较厚或较薄）。 11、载流子的扩散运动产生 扩散 电流，漂移运动产生 漂移 电流。 12、在开关器件及与之相关的电路制造中， 掺金工艺 已作为缩短少数载流子寿命的有效手段。 二、判断题（共10分，每题1分） 1、位错是半导体材料中的一种常见的线缺陷。 （ R ） 2、在高温本征激发时，本征激发所产生的载流子数将远多于杂质电离所产生的载流子数。 （ R ） 3、电离杂质散射与半导体中杂质浓度成正比。 （R ） 4、由注入所引入的非平衡载流子数，一定少于平衡时的载流子数，不管是多子还是少子。 （ F ） 5、非平衡少子浓度衰减到产生时的1/e时的时间，称为非平衡载流子的寿命。 （R ） 6、俄歇复合是一种辐射复合。 （ F ） 7、爱因斯坦关系式表明了非简并情况下载流子的迁移率和扩散系数直接的关系。 （R ） 8、在大的正向偏压时，扩散电容起主要的作用。 （R ） 9、齐纳击穿是一种软击穿。 ( F ) 10、半导体的电导率随掺杂浓度的增加而增加。 （ R ） 二、选择题：（单选多选均有 共２０分 每题２分） １．下列对纯净半导体材料特性叙述正确的是 A、D Ａ 半导体的电阻率在导体和绝缘体之间 Ｂ 半导体的电阻率随温度的上升而升高。 Ｃ 半导体的电阻率随温度的上升而减小。 Ｄ 半导体的电阻率可以在很大范围内变化。 ２．下列器件中导电载流子是多子器件的是 B Ａ 稳压二极管 Ｂ 肖特基二极管Ｃ 发光二极管 Ｄ变容二极管 ３．电子的迁移率是 A 空穴的迁移率。 Ａ 大于 Ｂ 等于 Ｃ 小于 ４．下列固体中，禁带宽度Eg最大的是 C Ａ 金属 Ｂ 半导体 Ｃ 绝缘体 ５．半导体与金属Al形成良好的欧姆接触的结构形式有 B、D Ａ Al-n-n+ Ｂ Al-n+-n Ｃ Al-p-p+ D Al-p+-p ６．晶体中内层电子有效质量 A 外层电子的有效质量。 Ａ 大于 Ｂ 等于 Ｃ 小于 Ｄ 不一定 ７．原子构成的平面在x、y、z轴上的截距分别为－２、３、４，则其密勒指数为 A Ａ （６，４，３） Ｂ（６，４，３） C （２，３，４） D（２，３，４） ８．Pn结耗尽层中（如图所示）电场强度最大的地方是 C Ａ pp’ Ｂ xx’ Ｃ nn’ Ｄ 一样大
