【《半导体器件物理》复习题2016】

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1、《半导体器件物理》复习思考题2012.12(一)判断对错:(对的打“Ö”,错的打“×”)(1)p-n结势垒区中存在有空间电荷和强的电场。(Ö)(2)单边突变的p+-n结的势垒区主要是在掺杂浓度较高的p+型一边。(×)(3)热平衡、非简并p-n结(同质结)的势垒高度可以超过半导体的禁带宽度。(×)(4)突变p-n结因为是由均匀掺杂的n型半导体和p型半导体构成的,所以势垒区中的电场分布也是均匀的。(×)(5)因为在反向电压下p-n结势垒区中存在有较强的电场,所以通过p-n结的反向电流主要是多数载流子的漂移电流。(×)(6)

2、p-n结所包含的主要区域是势垒区及其两边的少数载流子扩散区。(Ö)(7)p-n结两边准费米能级之差就等于p-n结上所加电压的大小。(Ö)(8)金属与半导体接触一般都形成具有整流特性的Schottky势垒,但如果金属与较高掺杂的半导体接触却可以实现欧姆接触。(Ö)(9)BJT的共基极直流电流增益α0,是除去集电极反向饱和电流之外的集电极电流与发射极电流之比。(Ö)(10)BJT的特征频率fT决定于发射结的充电时间、载流子渡越中性基区的时间、集电结的充电时间和载流子渡越集电结势垒区的时间。(Ö)(11)集电极最大允许工作电

3、流ICM是对应于晶体管的最高结温时的集电极电流。(×)(12)使BJT由截止状态转换为临界饱和状态,是由于驱动电流IBS=ICS/β≈VCC/βRL的作用;而进一步要进入过驱动饱和状态,则还需要人为地在集电极上加正向电压。(×)(13)在过驱动饱和状态下工作的BJT,除了需要考虑基区中的少数载流子存储效应以外,还需要考虑集电区中的少数载流子存储效应。(Ö)(14)异质结双极型晶体管(HBT),由于采用了宽禁带的发射区,使得注射效率与发射结两边的掺杂浓度关系不大,所以即使基区掺杂浓度较高,也可以获得很高的放大系数和很高的

4、特征频率。(Ö)(15)对于耗尽型的长沟道场效应晶体管,在栅极电压一定时,提高源-漏电压总可以使沟道夹断。(Ö)(1641)当耗尽型场效应晶体管的沟道被夹断以后,沟道就不能够再通过电流了,漏极电流将变为0。(×)(17)对于场效应晶体管,缓变沟道近似就是把栅极电压产生的电场的作用和源-漏电压产生的电场的作用分开来考虑,这种近似只适用于长沟道晶体管,对短沟道晶体管并不适用。(Ö)(18)场效应晶体管沟道区域的掺杂浓度越大,器件的阈值电压就越高。(Ö)(19)对于MOSFET,当出现沟道以后,栅极电压再增高,半导体表面以内

5、的耗尽层的厚度就不再增大了。(Ö)(20)增强型MOSFET是在不加栅极电压时存在有沟道、能够导电的一种场效应晶体管;耗尽型MOSFET是在不加栅极电压时无沟道、不导电的一种场效应晶体管。(×)(21)MOSFET的亚阈值斜率(摆幅)S值的大小反映了MOSFET在亚阈区的开关性能,要求越小越好。(Ö)(22)短沟道MOSFET的阈值电压,由于电荷“共享”的缘故,将有所降低。(Ö)(23)窄沟道MOSFET的阈值电压将有所升高,原因是栅极的“边缘场”、或者实际上是场区表面掺杂所造成的。(Ö)(24)MOSFET沟道中的热

6、电子主要是出现在漏极一端,它对于小尺寸MOSFET以及MOS-VLSI的性能退化或者失效的影响不大。(×)(25)MOSFET的击穿机理有漏结雪崩击穿、S-D穿通和沟道雪崩击穿三种;而短沟道MOSFET的击穿主要是沟道雪崩击穿和S-D穿通。(Ö)(26)MOS-数字VLSI中器件的小型化要求,实际上就是要减小源和漏的结深、减薄栅氧化层厚度以及降低电源电压或提高衬底的掺杂浓度。(Ö)(27)CMOS具有输出电压摆幅大(无阈值损失)、噪声容限大、静态功耗低等优点,很适宜于大规模集成。(Ö)(28)对于SOI衬底的MOS-V

7、LSI,一般是采用薄半导体膜的耗尽型MOSFET,因为它具有优异的短沟特性和近似理想的亚阈斜率等优点。(Ö)(二)填空:(1)提高半导体的掺杂浓度,p-n结的势垒高度将会_增大__,p-n结的势垒厚度将会___;如果重掺杂,使半导体达到高度简并时,p-n结的势垒高度将会_减小___。(增大;减小;不变)41(2)当环境温度升高时,p-n结的势垒高度将会_减小___,p-n结的势垒厚度将会_减小__,p-n结的正向压降将会__减小___。(增大;减小;不变)(3)半导体耗尽层就是其中不存在有_任何载流子____的区域。(

8、任何载流子;任何电荷;任何载流子和任何电荷)(4)线性缓变p-n结的雪崩击穿电压要_高于__突变p-n结的击穿电压。(高于;低于;等于)(5)同时表征少数载流子的寿命长短和扩散快慢的一个重要参量是_扩散长度___。(迁移率;扩散系数;扩散长度)(6)决定通过p-n结电流大小的主要因素是_少数载流子扩散的浓度梯度_。(少数载流子扩散

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