2016新编《半导体器件物理》复习题

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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）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。

2、（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

3、=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）（167）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

4、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

5、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

6、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-VLSI，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）7（2）当环境温度升高时，p-n结的势垒高度将会＿减小＿＿

7、＿，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。（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＿。（少数载流子扩散的浓