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微电子学考试题库及答案

1、PN结电容可分为过渡区电容和扩散电容两种，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VT产生影响，具体地，对于短沟道器件对VT的影响为下降，对于窄沟道器件对VT的影响为上升。

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、热击穿等几种，其中发生雪崩击穿的条件为VB6Eg/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。

8、热平衡时突变PN结的能带图、电场分布，以及反向偏置后的能带图和相应的I-V特性曲线。

答案：见最后附件

9、PN结电击穿的产生机构两种；（答案：雪崩击穿、隧道击穿或齐纳击穿。）

10、双极型晶体管中重掺杂发射区目的；（答案：发射区重掺杂会导致禁带变窄及俄歇复合，这将影响电流传输，目的为提高发射效率，以获取高的电流增益。）

11、晶体管特征频率定义；（答案：随着工作频率f的上升，晶体管共射极电流放大系数下

降为时所对应的频率，称作特征频率。）

12、P沟道耗尽型MOSFET阈值电压符号；（答案：）

13、MOS管饱和区漏极电流不饱和原因；（答案：沟道长度调制效应和漏沟静电反馈效应。）

15、MOSFET短沟道效应种类；（答案：短窄沟道效应、迁移率调制效应、漏场感应势垒下降效应。）

16、扩散电容与过渡区电容区别。（答案：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、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、内建电场；

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，N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，而在N区的施主正离子中心固定不动，出现净的正电荷，同样P区的受主负离子中心也固定不动，出现净的负电荷，于是就会产生空间电荷区。在空间电荷区内，电子和空穴又会发生漂移运动，它的方向正好与各自扩散运动的方向相反，在无外界干扰的情况下，最后将达到动态平衡，至此形成内建电场，方向由N区指向P区。

6、MOSFET本征电容；

答案：即交流小信号或大信号工作时电路的等效电容，它包括栅漏电容和栅源电容，栅漏电容是栅源电压不变、漏源电压变化引起沟道电荷的变化与漏源电压变化量之间的比值，而栅源电容是指栅压变化引起沟道电荷与栅源电压变化量之间的比值

7、截止频率。

答案：对于共基极接法，截止频率即共基极电流增益下降到低频时的倍时所对应的频率值，对于共射极接法，截止频率是指共射极电流增益下降到倍时所对应的频率值，其中有。

1、如何提高晶体管的开关速度？

答案：晶体管的开关速度取决于开关时间，它包括开启时间和关断时间，综合考虑，提高速度的主要措施有：（1）采用掺金工艺，以增加复合中心，加速载流子的耗散，降低存储时

间；（2）降低外延层的电阻率，以降低；（3）减小基区宽度，降低基区渡越时间；（4）

减小发射结结面积，以减小和，从而减小延迟时间；（5）适当控制并选择合适的工作条件。

3、改善晶体管频率特性的主要措施。

答案：（1）降低基区渡越时间，如减小基区宽度等；（2）降低发射区渡越时间，如减小，增加发射区少子的扩散长度，作较陡的杂质分布，以减小减速场的作用；（3）降低发射结充放电时间和集电结充放电时间，如减小发射结与集电结的面积等；（4）降低，如降低集电极电阻率，但会降低集电区的击穿电压；（5）降低，如降低发射结面积；（6）降低，如降低和等

2、热平衡时突变PN结的能带图、电场分布，以及反向偏置后的能带图和相应的I-V特性曲线。（上题中已经回答，此处略）

1．纯净半导体Si中掺V族元素的杂质，当杂质电离时释放电子。这种杂质称施主杂质；相应的半导体称N型半导体。

2．当半导体中载流子浓度的分布不均匀时，载流子将做扩散运动；在半导体存在外加

电压情况下，载流子将做漂移运动。

3．nopo=ni2

标志着半导体处于平衡状态，当半导体掺入的杂质含量改变时，乘积nopo改变否？不变；当温度变化时，nopo改变否？改变。

4．非平衡载流子通过复合效应而消失，非平衡载流子的平均生存时间叫做寿命τ，寿命τ与复合中心在禁带中的位置密切相关，对于强p型和强n