《半导体物理学》习题库完整
半导体物理学试题库完整

半导体物理学试题库完整1.能够传导电荷的有效质量与能量函数对于波矢的二阶导数成反比。
有效质量的引入反映了晶体材料内部势场的作用。
2.半导体导带中的电子浓度取决于状态密度(即量子态按能量如何分布)和费米分布函数(即电子在不同能量的量子态上如何分布)。
3.当两种不同半导体接触后,费米能级较高的半导体界面一侧带正电。
在达到热平衡后,两者的费米能级相等。
4.半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央,其导带极小值位于[100]方向上距布里渊区边界约0.85倍处。
因此,它属于间接带隙半导体。
5.形成间隙原子和空位成对的点缺陷称为弗仑克耳缺陷。
形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为肖特基缺陷。
6.在一定温度下,与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为1/2.高于费米能级2kT能级处的占据概率为1/1+exp(2)。
7.从能带角度来看,锗、硅属于间接带隙半导体,而砷化稼属于直接带隙半导体。
后者有利于光子的吸收和发射。
8.通常将服从XXX分布的电子系统称为非简并性系统,将服从费米分布的电子系统称为简并性系统。
9.对于同一种半导体材料,其电子浓度和空穴浓度的乘积与温度有关。
而对于不同的半导体材料,其浓度积在一定的温度下将取决于禁带宽度的大小。
10.半导体的晶格结构形式多种多样。
常见的Ge和Si材料,其原子均通过共价键四面体相互结合,属于金刚石结构;与Ge和Si晶格结构类似,两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成闪锌矿和纤锌矿等两种晶格结构。
11.如果电子从价带顶跃迁到导带底时XXX不发生变化,则具有这种能带结构的半导体称为直接禁带半导体。
否则称为间接禁带半导体。
A。
在质量较大的原子组成的半导体中,存在着空穴。
B。
空穴主要存在于价带顶附近曲率较大的等能面上。
C。
同样,空穴也可以存在于价带顶附近曲率较小的等能面上。
D。
空穴也可以出现在自旋-轨道耦合分裂出来的能带上。
12.电子在导带能级中分布的概率表达式是exp(-E-Ec)/(kT),其中E为能级,Ec为导带底能级,k为玻尔兹曼常数,T为温度。
《半导体物理学》试题与及答案

练习1-课后习题7
第二章 半导体中杂质和缺陷能级
锑化铟的禁带宽度E g = 0.18 e V ,相对介电常数 εr = 17 ,电子的 有效质量mn∗ = 0.015 m0, m 0为电子的惯性质量,求 ⅰ)施主杂质的电离能, ⅱ)施主的弱束缚电子基态轨道半径。
解:
练习2
第二章 半导体中杂质和缺陷能级
所以样品的电导率为: q(n0 n p0 p )
代入数据得,电导率为2.62 ×1013S/cm 所以,电场强度 E J 1.996103 mA / cm
作业-课后习题2
第四章 半导体的导电性
试计算本征Si 在室温时的电导率,设电子和空穴迁移率分别为1450cm2/V·S 和500cm2/V·S。当掺入百万分之一的As 后,设杂质全部电离,试计算其电 导率。比本征Si 的电导率增大了多少倍?(ni=1.5×1010cm-3; Si原子浓度为 =5.0×1022cm-3,假定掺杂后电子迁移率为900cm2/V·S)
m0为电子惯性质量,k1=1/2a; a=0.314nm。试求: (1)禁带宽度; (2)导带底电子有效质量; (3)价带顶电子有效质量; (4)价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化。
练习2-课后习题2
第一章 半导体中的电子状态
2.晶格常数为0.25nm的一维晶格,当外加102V/m和107V/m 的电 场时,试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
所以,300k时,
nT 300
(1.05 1019
5.7
1018 )
exp(
0.67 1.61019 21.381023 300)
1.961013cm3
77k时,
半导体物理学(刘恩科)第七版-完整课后题答案)

半导体物理学(刘恩科)第七版-完整课后题答案)第⼀章习题1.设晶格常数为a 的⼀维晶格,导带极⼩值附近能量(k)和价带极⼤值附近能量(k)分别为:220122*********)(,)(3m k h m k h k E m k k h m k h V -=-+ 0m 。
试求:为电⼦惯性质量,nm a ak 314.0,1==π(1)禁带宽度;(2)导带底电⼦有效质量; (3)价带顶电⼦有效质量;(4)价带顶电⼦跃迁到导带底时准动量的变化解:(1)eV m k E k E E E k m dk E d k m kdk dE Ec k k m m m dk E d k k m k k m k V C g V V V c 64.012)0()43(0,060064338232430)(2320212102220202020222101202==-==<-===-==>=+===-+ηηηηηηηη因此:取极⼤值处,所以⼜因为得价带:取极⼩值处,所以:在⼜因为:得:由导带:043222*83)2(1m dk E d mk k C nC===η sN k k k p k p m dk E d mk k k k V nV/1095.7043)()()4(6)3(25104300222*11-===?=-=-=?=-==ηηηηη所以:准动量的定义:2. 晶格常数为0.25的⼀维晶格,当外加102,107的电场时,试分别计算电⼦⾃能带底运动到能带顶所需的时间。
解:根据:t khqE f== 得qE k t -?=?ηsat sat 137192821911027.810106.1)0(1027.810106.1)0(----?=??--==--=ππηη补充题1分别计算(100),(110),(111)⾯每平⽅厘⽶内的原⼦个数,即原⼦⾯密度(提⽰:先画出各晶⾯内原⼦的位置和分布图)在(100),(110)和(111)⾯上的原⼦分布如图1所⽰:(a )(100)晶⾯(b )(110)晶⾯(c )(111)晶⾯补充题2214221422142822/1083.7342232212414111/1059.92422124142110/1078.6)1043.5(224141100cmatom a a a cm atom a a a cm atom a a ?==?+?+??==??+?+?=?==?+-):():():(⼀维晶体的电⼦能带可写为)2cos 81cos 87()22ka ka ma k E +-=η(,式中a 为晶格常数,试求(1)布⾥渊区边界;(2)能带宽度;(3)电⼦在波⽮k 状态时的速度;(4)能带底部电⼦的有效质量*n m ;(5)能带顶部空⽳的有效质量*p m 解:(1)由0)(=dk k dE 得 an k π=(0,1,2…)进⼀步分析an k π)12(+= ,E (k )有极⼤值,222)ma k E MAXη=(ank π2=时,E (k )有极⼩值所以布⾥渊区边界为an k π)12(+= (2)能带宽度为222)()ma k E k E MINMAXη=-((3)电⼦在波⽮k 状态的速度)2sin 41(sin 1ka ka ma dk dE v -==ηη(4)电⼦的有效质量)2cos 21(cos 222*ka ka m dkEd m n-==η能带底部 an k π2=所以m m n 2*=(5)能带顶部 an k π)12(+=,且**n p m m -=,所以能带顶部空⽳的有效质量32*mm p=半导体物理第2章习题1. 实际半导体与理想半导体间的主要区别是什么?答:(1)理想半导体:假设晶格原⼦严格按周期性排列并静⽌在格点位置上,实际半导体中原⼦不是静⽌的,⽽是在其平衡位置附近振动。
半导体物理试题及答案

半导体物理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,这是由于()。
A. 半导体的原子结构B. 半导体的电子结构C. 半导体的能带结构D. 半导体的晶格结构答案:C2. 在半导体中,电子从价带跃迁到导带需要()。
A. 吸收能量B. 释放能量C. 吸收光子D. 释放光子答案:A3. PN结形成的基础是()。
A. 杂质掺杂B. 温度变化C. 压力变化D. 磁场变化答案:A4. 半导体器件中的载流子主要是指()。
A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 光子答案:C5. 半导体的掺杂浓度越高,其导电性能()。
A. 越好B. 越差C. 不变D. 先变好再变差答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 半导体的导电性能可以通过改变其________来调节。
答案:掺杂浓度2. 半导体的能带结构中,价带和导带之间的能量差称为________。
答案:带隙3. 在半导体中,电子和空穴的复合现象称为________。
答案:复合4. 半导体器件中的二极管具有单向导电性,其导通方向是从________到________。
答案:阳极阴极5. 半导体的PN结在外加正向电压时,其内部电场会________。
答案:减弱三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述半导体的掺杂原理。
答案:半导体的掺杂原理是指通过向半导体材料中掺入少量的杂质元素,改变其电子结构,从而调节其导电性能。
掺入的杂质元素可以是施主杂质(如磷、砷等),它们会向半导体中引入额外的电子,形成N型半导体;也可以是受主杂质(如硼、铝等),它们会在半导体中形成空穴,形成P型半导体。
2. 描述PN结的工作原理。
答案:PN结是由P型半导体和N型半导体结合而成的结构。
在PN结中,P型半导体的空穴会向N型半导体扩散,而N型半导体的电子会向P型半导体扩散。
由于扩散作用,会在PN结的交界面形成一个内建电场,该电场会阻止更多的载流子通过PN结。
半导体物理学题库

半导体物理学题库半导体物理学是研究半导体材料物理性质和内部微观过程的学科,它对于现代电子技术的发展起着至关重要的作用。
为了帮助大家更好地学习和掌握这门学科,我们精心整理了一份半导体物理学题库。
一、选择题1、以下哪种材料不是常见的半导体?()A 硅B 锗C 铜D 砷化镓答案:C解析:铜是导体,不是半导体。
硅、锗和砷化镓都是常见的半导体材料。
2、半导体中载流子的主要类型有()A 电子和空穴B 正离子和负离子C 质子和中子D 原子和分子答案:A解析:在半导体中,参与导电的载流子主要是电子和空穴。
3、本征半导体的电导率主要取决于()A 温度B 杂质浓度C 晶体结构D 外加电场答案:A解析:本征半导体的电导率主要由温度决定,温度升高,本征激发增强,载流子浓度增加,电导率增大。
4、施主杂质在半导体中提供()A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案:A解析:施主杂质能够释放电子,从而增加半导体中的电子浓度。
5、受主杂质在半导体中提供()A 电子B 空穴C 电子和空穴D 既不提供电子也不提供空穴答案:B解析:受主杂质能够接受电子,从而增加半导体中的空穴浓度。
二、填空题1、半导体的能带结构中,导带和价带之间的能量间隔称为________。
答案:禁带宽度2、常见的半导体晶体结构有________、________和________。
答案:金刚石结构、闪锌矿结构、纤锌矿结构3、本征半导体中,电子浓度和空穴浓度的乘积是一个________。
答案:常数4、半导体中的扩散电流是由________引起的。
答案:载流子浓度梯度5、当半导体处于热平衡状态时,费米能级的位置在________。
答案:禁带中央附近三、简答题1、简述半导体的导电机制。
答:半导体的导电机制主要依靠电子和空穴两种载流子。
在本征半导体中,温度升高时,价带中的电子获得能量跃迁到导带,形成电子空穴对,从而产生导电能力。
在外加电场作用下,电子和空穴分别向相反的方向移动,形成电流。
《半导体物理学》习题库完整

《半导体物理学》习题库完整第1章思考题和习题1. 300K时硅的晶格常数a=5.43?,求每个晶胞所含的完整原⼦数和原⼦密度为多少?2. 综述半导体材料的基本特性及Si、GaAs的晶格结构和特征。
3. 画出绝缘体、半导体、导体的简化能带图,并对它们的导电性能作出定性解释。
4. 以硅为例,简述半导体能带的形成过程。
5. 证明本征半导体的本征费⽶能级E i位于禁带中央。
6. 简述迁移率、扩散长度的物理意义。
7. 室温下硅的有效态密度Nc=2.8×1019cm-3,κT=0.026eV,禁带宽度Eg=1.12eV,如果忽略禁带宽度随温度的变化,求:(a)计算77K、300K、473K 3个温度下的本征载流⼦浓度。
(b) 300K本征硅电⼦和空⽳的迁移率分别为1450cm2/V·s和500cm2/V·s,计算本征硅的电阻率是多少?8. 某硅棒掺有浓度分别为1016/cm3和1018/cm3的磷,求室温下的载流⼦浓度及费⽶能级E FN的位置(分别从导带底和本征费⽶能级算起)。
9. 某硅棒掺有浓度分别为1015/cm3和1017/cm3的硼,求室温下的载流⼦浓度及费⽶能级E FP的位置(分别从价带顶和本征费⽶能级算起)。
10. 求室温下掺磷为1017/cm3的N+型硅的电阻率与电导率。
11. 掺有浓度为3×1016cm-3的硼原⼦的硅,室温下计算:(a)光注⼊△n=△p=3×1012cm-3的⾮平衡载流⼦,是否为⼩注⼊?为什么?(b)附加光电导率△σ为多少?(c)画出光注⼊下的准费⽶能级E’FN和E’FP(E i为参考)的位置⽰意图。
(d)画出平衡下的能带图,标出E C、E V、E FP、E i能级的位置,在此基础上再画出光注⼊时,E FP’和E FN’,并说明偏离E FP的程度是不同的。
12. 室温下施主杂质浓度N D=4×1015 cm-3的N型半导体,测得载流⼦迁移率µn=1050cm2/V·s,µp=400 cm2/V·s,κT/q=0.026V,求相应的扩散系数和扩散长度为多少?第2章思考题和习题1.简述PN结空间电荷区的形成过程和动态平衡过程。
半导体物理学试题库完整

一.填空题1.能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢的_________.引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的_________的作用。
(二阶导数.内部势场)2.半导体导带中的电子浓度取决于导带的_________(即量子态按能量如何分布)和_________(即电子在不同能量的量子态上如何分布)。
(状态密度.费米分布函数)3.两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带________电.达到热平衡后两者的费米能级________。
(正.相等)4.半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央.其导带极小值位于________方向上距布里渊区边界约0.85倍处.因此属于_________半导体。
([100]. 间接带隙)5.间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为_________;形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为________。
(弗仑克耳缺陷.肖特基缺陷)6.在一定温度下.与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为_________.高于费米能级2kT能级处的占据概率为_________。
(1/2.1/1+exp(2))7.从能带角度来看.锗、硅属于_________半导体.而砷化稼属于_________半导体.后者有利于光子的吸收和发射。
(间接带隙.直接带隙)8.通常把服从_________的电子系统称为非简并性系统.服从_________的电子系统称为简并性系统。
(玻尔兹曼分布.费米分布)9. 对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与_________有关.而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于_________的大小。
(温度.禁带宽度)10. 半导体的晶格结构式多种多样的.常见的Ge和Si材料.其原子均通过共价键四面体相互结合.属于________结构;与Ge和Si晶格结构类似.两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成_________和纤锌矿等两种晶格结构。
半导体物理试题库及答案

半导体物理试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在半导体中,电子从价带跃迁到导带所需能量的最小值称为:A. 禁带宽度B. 费米能级C. 载流子浓度D. 电子亲和能答案:A2. 下列哪种半导体材料的禁带宽度大于硅?A. 锗B. 砷化镓C. 硅D. 碳化硅答案:D3. PN结在正向偏置时,其导电性能主要取决于:A. 电子B. 空穴C. 杂质D. 复合答案:B4. 半导体器件中,二极管的导通电压通常为:A. 0.2VB. 0.7VC. 1.5VD. 3.3V答案:B5. 在半导体物理学中,霍尔效应可以用来测量:A. 载流子浓度B. 载流子迁移率C. 载流子类型D. 所有以上答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪些因素会影响半导体的载流子浓度?(多选)A. 温度B. 光照C. 杂质浓度D. 材料类型答案:ABCD2. 半导体器件的能带结构包括:A. 价带B. 导带C. 禁带D. 费米能级答案:ABC3. 下列哪些是半导体材料的特性?(多选)A. 导电性介于导体和绝缘体之间B. 导电性随温度升高而增加C. 导电性随光照强度增加而增加D. 导电性随杂质浓度增加而增加答案:ABCD三、填空题(每空1分,共20分)1. 半导体材料的导电性可以通过掺杂来改变,其中掺入____类型的杂质可以增加载流子浓度。
答案:施主2. 在PN结中,当外加电压的方向与PN结内电场方向相反时,称为______偏置。
答案:反向3. 半导体材料的导电性随温度升高而______。
答案:增加4. 半导体器件的能带结构中,价带和导带之间的区域称为______。
答案:禁带5. 霍尔效应测量中,当载流子受到垂直于电流方向的磁场作用时,会在垂直于电流和磁场的方向上产生______。
答案:霍尔电压四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述半导体材料的导电机制。
答案:半导体材料的导电机制主要涉及价带中的电子获得足够能量跃迁到导带,从而成为自由电子,同时在价带中留下空穴。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1章思考题和习题1. 300K时硅的晶格常数a=5.43Å,求每个晶胞所含的完整原子数和原子密度为多少?2. 综述半导体材料的基本特性及Si、GaAs的晶格结构和特征。
3. 画出绝缘体、半导体、导体的简化能带图,并对它们的导电性能作出定性解释。
4. 以硅为例,简述半导体能带的形成过程。
5. 证明本征半导体的本征费米能级E i位于禁带中央。
6. 简述迁移率、扩散长度的物理意义。
7. 室温下硅的有效态密度Nc=2.8×1019cm-3,κT=0.026eV,禁带宽度Eg=1.12eV,如果忽略禁带宽度随温度的变化,求:(a)计算77K、300K、473K 3个温度下的本征载流子浓度。
(b) 300K本征硅电子和空穴的迁移率分别为1450cm2/V·s和500cm2/V·s,计算本征硅的电阻率是多少?8. 某硅棒掺有浓度分别为1016/cm3和1018/cm3的磷,求室温下的载流子浓度及费米能级E FN的位置(分别从导带底和本征费米能级算起)。
9. 某硅棒掺有浓度分别为1015/cm3和1017/cm3的硼,求室温下的载流子浓度及费米能级E FP的位置(分别从价带顶和本征费米能级算起)。
10. 求室温下掺磷为1017/cm3的N+型硅的电阻率与电导率。
11. 掺有浓度为3×1016cm-3的硼原子的硅,室温下计算:(a)光注入△n=△p=3×1012cm-3的非平衡载流子,是否为小注入?为什么?(b)附加光电导率△σ为多少?(c)画出光注入下的准费米能级E’FN和E’FP(E i为参考)的位置示意图。
(d)画出平衡下的能带图,标出E C、E V、E FP、E i能级的位置,在此基础上再画出光注入时,E FP’和E FN’,并说明偏离E FP的程度是不同的。
12. 室温下施主杂质浓度N D=4×1015 cm-3的N型半导体,测得载流子迁移率μn=1050cm2/V·s,μp=400 cm2/V·s, κT/q=0.026V,求相应的扩散系数和扩散长度为多少?第2章思考题和习题1.简述PN结空间电荷区的形成过程和动态平衡过程。
2.画出平衡PN结,正向PN结与反向PN结的能带图,并进行比较。
3.如图2-69所示,试分析正向小注入时,电子与空穴在5个区域中的运动情况。
4.仍如图2-69为例试分析PN结加反向偏压时,电子与空穴在5个区域中的运动情况。
5试画出正、反向PN结少子浓度分布示意图,写出边界少子浓度及少子浓度分布式,并给予比较。
6. 用平衡PN结的净空穴等于零的方法,推导出突变结的接触电动势差U D表达式。
7.简述正反向PN结的电流转换和传输机理。
8.何为正向PN结空间电荷区复合电流和反向PN结空间电荷区的产生电流。
9.写出正、反向电流_电压关系表达式,画出PN结的伏安特性曲线,并解释pN结的整流特性特性。
10.推导硅突变结空间电荷区电场分布及其宽度表达式。
并画出示意图。
11.推导线性缓变变结空间电荷区电场分布及其宽度表达式。
并画出示意图。
12.什么叫PN结的击穿与击穿电压,简述PN结雪崩击穿与隧道击穿的机理,并说明两者之间的不同之处。
13.如何提高硅单边突变结的雪崩击穿电压?14.如何提高线性缓变结的雪崩击穿电压?15.如何减小PN结的表面漏电流?16.什么叫PN结的电容效应、势垒电容和扩散电容?17.什么叫做二极管的反向恢复过程和反向恢复时间?提高二极管开关速度的途径有哪些?18.以N型硅片为衬底扩硼制备PN结,已知硼的分布为高斯函数分布,衬底浓度N D=1×1015/cm3,在扩散温度为1180℃下硼在硅中的扩散系数D=1.5×10-12cm 2/s ,扩散时间t=30min ,扩散结深X j =2.7μm 。
试求:①扩散层表面杂质浓度N s ?②结深处的浓度梯度a j ?③接触电势差U D ?19. 有两个硅PN 结,其中一个结的杂质浓度cmN D 315105-⨯=,cm N A 317105-⨯=;另一个结的cm N D 319105-⨯=,cm N A 317105-⨯=,求室温下两个PN 结的接触电动势差。
并解释为什么杂质浓度不同,接触电动势差的大小也不同。
20. 计算一硅PN 结在300K 时的建电场,cm N A 31810-=,cm N D 31510-=。
21. 已知硅PN 结:,10,105316316cm N cm N D A --=⨯=s cm D n 221=,cm D P 210=,,1057s n P -⨯==ττ截面积cm A 24102-⨯=,求①理想饱和电流J 0?②外加正向电压为V 5.0时的正向电流密度J ?③电子电流与空穴电流的比值?并给以解释。
22. 仍以上题的条件为例,假设,τττp n g==计算V 4反向偏压时的产生电流密度。
23.最大电场强度(T=300K )?求反型电压300V 时的最大电场强度。
24. 对于一个浓度梯度为cm 42010-的硅线性缓变结,耗尽层宽度为m μ5.0。
计算最大电场强度和结的总电压降。
25. 一硅P +N 结,其cm N cm N D A 31531910,10--==,面积,10123cm A -⨯=计算反向偏压U 分别等于V 5和V 10的么势垒电容C T 、空间电荷区宽度X M 和最大电场强度E M 。
26. 计算硅P +N 结的击穿电压,其cm N D 31610-=(利用简化式)。
27. 在衬底杂质浓度cm N D 316105-⨯=的N 型硅晶片上进行硼扩散,形成PN 结,硼扩散后的表面浓度,10318cm N S -=结深m μ5X j =。
试求结深处的浓度梯度a j ,施加反向偏压V 5时的单位面积势垒电容和击穿电压U B 。
28. 设计一P +N 突变结二极管。
其反向电压为V 130,且正向偏压为V 7.0时的正向电流为mA 2.2。
并假设s p 1070-=τ。
29. 一硅P +N 结,cm N D 31510-=,求击穿时的耗尽层宽度,若N 区减小到m μ5计算击穿电压并进行比较。
30. 一个理想的硅突变结cm N cm N D A 31531810,10--==,求①计算K 250、K 300、K 400、K 500下的建电场U D ,并画出U D 对温度T 的关系曲线。
②用能带图讨论所得结果。
③求K 300下零偏压的耗尽层宽度和最大电场。
第3章 思考题和习题1. 画出PNP 晶体管在平衡和有源工作模式下的能带图和少子分布示意图。
2. 画出正偏置的NPN 晶体管载流子输运过程示意图,并解释电流传输和转换机理。
3. 解释发射效率γ0和基区输运系数β0*的物理意义。
4. 解释晶体管共基极直流电流放大系数α0,共发射极直流电流放大系数β0的含义,并写出α0、β0、γ0和β0*的关系式。
5. 什么叫均匀基层晶体管和缓变基区晶体管?两者在工作原理上有什么不同?6. 画出晶体管共基极、共发射机直流输出、输出特性曲线、并讨论它们之间的异同。
7. 晶体管的反向电流ICBO、IEBO、ICEO是如何定义的?写出IC之间的关系式并加以讨论。
EO与ICBO8. 晶体管的反向击穿电压BUCBO、BUCEO、BUEBO是如何定义的?写出BUCEO与BUCBO之间的关系式,并加以讨论。
9. 高频时晶体管电流放大系数下降的原因是什么?10. 描写晶体管的频率参数主要有哪些?它们分别的含义是什么?11. 影响特征频率fT的因素是什么?如何特征频率fT?12. 画出晶体管共基极高频等效电路图和共发射极高频等效电路图。
13. 大电流时晶体管的β0、fT下降的主要原因是什么?14. 简要叙述大注入效应、基区扩展效应、发射极电流集边效应的机理。
15. 什么叫晶体管最大耗散功率PCM?它与哪些因素有关?如何减少晶体管热阻RT?16. 画出晶体管的开关波形,图中注明延迟时间τd、上升时间tr、储存时间ts、下降时间tf,并解释其物理意义。
17. 解释晶体管的饱和状态、截止状态、临界饱和和深饱和的物理意义。
18. 以NPN硅平面为例,当发射结正偏、集电结反偏状态下,分别说明从发射极进入的电子流,在晶体管的发射区、发射结势垒区、基区、集电结势垒和集电区的传输过程中,以什么运动形式(指扩散或漂移)为主。
19. 试比较fα、fβ、fT的相对大小。
20. 画出晶体管饱和态时的载流子分布,并简述超量存储电荷的消失过程。
21. 画出普通晶闸的基本结构图,并简述其基本工作原理。
22. 有一低频小功率合金晶体管,用N型Ge作基片,其电阻率为1.5Ωcm,用烧铟合金方法制备发射区和集电区,两区掺杂浓度约为3×1018/cm3,求r o(已知W b=50mμ,L ne=5mμ)。
23. 某一对称的P+NP+锗合金管,基区宽度为5mμ,基区杂质浓度为5×1015cm-3,基区空穴寿命为10sμ(A E=A C=10-3cm2)。
计算在U EB=0.26V、U CB=-50V 时的基极电流I B?求出上述条件下的α0和β0(r0≈1)。
24. 已知均匀基区硅NPN晶体管的γ0=0.99,BU CBO=150V,W b=18.7mμ,基区中电子寿命тb=1us(若忽略发射结空间电荷区复合和基区表面复合),求α0、β0、β0*和BU CEO(设D n=35cm2/s).25. 已知NPN双扩散外延平面晶体管,集电区电阻率ρc=1.2Ωcm,集电区厚度W c=10mμ,硼扩散表面浓度N BS=5×1018cm-3,结深X jc=1.4mμ。
求集电极偏置电压分别为25V和2V时产生基区扩展效应的临界电流密度。
26. 已知P+NP晶体管,其发射区、基区、集电区德杂质浓度分别为5×1018cm-3、2×1016cm-3、1×1015cm-3,基区宽度W b=1.0mμ,器件截面积为0.2mm2,当发射结上的正向偏压为0.5V,集电结反向偏压为5V 时,计算:(1)中性基区宽度?(2)发射结少数载流子浓度?27. 对于习题26中的晶体管,少数载流子在发射区、基区、集电区德扩散系数分别为52cm2/s、40cm2/s、115cm2/s,对应的少数载流寿命分别为10-8s、10-7s、10-6s,求晶体管的各电流分量?28. 利用习题26、习题27所得到的结果,求出晶体管的端点电流I E、I C和I B。
求出晶体管的发射效率、基区输运系数、共基极电流增益和共发射极电流增益,并讨论如何改善发射效率和基区运输系数?29. 判断下列两个晶体管的最大电压的机构是否穿通:晶体管1:BU CBO=105V;BU CEO=96V;BU EBO=9V;BU CES=105V (BU CES为基极发射极短路时的集电极发射极击穿电压)晶体管2:BU CBO=75V; BU CEO=59V; BU EBO=6V。