《半导体器件》习题及参考答案

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电子电路基础习题册参考答案第一章

电子电路基础习题册参考答案第一章

电⼦电路基础习题册参考答案第⼀章电⼦电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第⼀章常⽤半导体器件§1-1 晶体⼆极管⼀、填空题1、物质按导电能⼒的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三⼤类,最常⽤的半导体材料是硅和锗。

2、根据在纯净的半导体中掺⼊的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。

3、纯净半导体⼜称本征半导体,其内部空⽳和⾃由电⼦数相等。

N型半导体⼜称电⼦型半导体,其内部少数载流⼦是空⽳;P 型半导体⼜称空⽳型半导体,其内部少数载流⼦是电⼦。

4、晶体⼆极管具有单向导电性,即加正向电压时,⼆极管导通,加反向电压时,⼆极管截⽌。

⼀般硅⼆极管的开启电压约为0.5 V,锗⼆极管的开启电压约为0.1 V;⼆极管导通后,⼀般硅⼆极管的正向压降约为0.7 V,锗⼆极管的正向压降约为0.3 V。

5.锗⼆极管开启电压⼩,通常⽤于检波电路,硅⼆极管反向电流⼩,在整流电路及电⼯设备中常使⽤硅⼆极管。

6.稳压⼆极管⼯作于反向击穿区,稳压⼆极管的动态电阻越⼩,其稳压性能好。

7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防⽌反向击穿电流超过极限值⽽发⽣热击穿损坏稳压管。

8⼆极管按制造⼯艺不同,分为点接触型、⾯接触型和平⾯型。

9、⼆极管按⽤途不同可分为普通⼆极管、整流⼆极管、稳压⼆极管、开关、热敏、发光和光电⼆极管等⼆极管。

10、⼆极管的主要参数有最⼤整流电流、最⾼反向⼯作电压、反向饱和电流和最⾼⼯作频率。

11、稳压⼆极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所⽰电路中,⼆极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为⽆法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所⽰电路中,⼆极管均为理想⼆极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。

14、图1-1-3所⽰电路中,⼆极管是理想器件,则流过⼆极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。

参考答案-《电工与电子技术基础(第三版)习题册》-A06-3760

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第一章直流电路一、填空题1.电源、负载、导线和控制装置2.通路、断路、和短路短路3.定向移动 I A mA μA4.某点参考点有无5. 20V -50V -30V6. b指向a a指向b 1.5 V7.阻碍 R 欧姆(Ω)8.正比反比 I=U/R9.5A10.0.4A11.电能其他电功 W 焦耳12.213.单位时间14.115.导体发热电烙铁电吹风电熨斗16.0.4548417.50Ω 2Ω18.1:2 1:1 1:1 2:119.4 6 7 320.6A21.短路二、判断题1.√ 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. ×8. ×9. √ 10. × 11. √ 12. ×三、选择题1.C 2.C 3.C 4. C 5. A 6. B 7. D 8. B9. C 10. C 11.A 12. A四、问答题1.答:电流热效应的利:利用电流热效应可以制成很多电器设备,如:电烙铁、电饭煲、电熨斗等。

电流热效应的弊:元器件和电气设备发热过多,不仅消耗电能,而且会加速绝缘材料的老化,严重时还会引起电气火灾。

2. “220V ”表示这个灯泡的额定电压“40W ”表示这个灯泡的额定功率3.答:(1)对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。

(2)电流表必须串接到被测量的电路中。

(3)电流必须从电流表的正端流入负端流出。

(4)选择合适的量程。

五、计算题1.解:(1)C 为参考点,则 U A =-3V-5V=-8VU B =-5VU C =0VU AB = U A - U B =-8V-(-5V)=-3VU BC = U B - U C =-5VU AC = U A - U C =-8V(2)以B 为参考点,则U A =-3V=-3VU B =0VU C =5VU AB = U A - U B =-3VU BC = U B - U C =0-(5)=-5VU AC = U A - U C =-3-(5)=-8V(3)从上面的结果可知:电位随着参考点的改变而改变;电压不随参考点的改变而改变。

电子电路基础习题册参考答案-第一章

电子电路基础习题册参考答案-第一章

第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。

2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成 N 型半导体和 P 型半导体。

3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。

N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。

4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。

一般硅二极管的开启电压约为 V,锗二极管的开启电压约为 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为 V,锗二极管的正向压降约为V。

5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。

6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。

7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。

8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。

9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。

10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。

11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定 V,当开关S与N相接时,A点的电位为 0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为 10V 、流过电阻的电流是 4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为 0 V,流过电阻的电流为 2mA 。

14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为,流过V2的电流为 ,输出电压U0为 +5V。

15、光电二极管的功能是将光脉冲信号转换为电信号,发光二极管的功能是将电信号转换为光信号。

课后习题答案

课后习题答案

项目一任务一一.判断题(下列判断正确的话打“√”,错误的打“×”)1.P型半导体中的多数载流子是电子。

(×)2.PN结具有单向导电性,其导通方向为N区指向P区。

(×)3.二极管反向击穿就说明管子已经损坏。

(×)4.小电流硅二极管的死区电压约为0.5V,正向压降约为0.7V。

(√ )5.发光二极管发光时处于正向导通状态,光敏二极管工作时应加上反向电压。

(√)二.填空题1.半导体中的载流子有_____________和___________。

(自由电子、空穴)2.晶体三极管内部的PN结有___________个。

(2)3.晶体管型号2CZ50表示___________。

(50 A的硅整流二极管)4..PN结的反向漏电流是由___________产生的。

(少数载流子)三.简答题1.常用片状元件有哪些?和普通电气元件相比,有什么优点?答:片状元器件属于无引线或短引线的新型微型电子元件,是表面组装技术SMT(Surface Mounted Technology)的专用元器件。

可分为片状无源器件、片状有源器件和片状组件等三类。

片状无源器件包括片状电阻器、片状网络电阻器、片状热敏电阻器、片状电位器、片状电容器、片状微调电容器和片状电感器等。

片状有源器件包括片状二极管、片状开关二极管、片状快恢复二极管、片状稳压二极管、片状三极管和片状场效应管等。

片状元器件的主要特点是其外形结构不同于传统的插装式产品,其体积小,重量轻,无引线或引线短,可靠性高,耐振动冲击,抗干扰性好,易于实现半自动化和自动化的低成本、高密度组装,其焊点失效率达到百万分之十以下;利用片状元器件贴装可使电子线路的工作频率提高到3000MHz(通孔插装的为500MHz),而且能够有效地降低寄生参数,有利于提高设备的高频特性和工作速度;片状元器件产品的器件形状、尺寸精度和一致性高。

大部分可编带包装,有利于提高生产装配效率,且能够从根本上解决元器件与整机间的共存可靠性问题。

半导体物理 习题练习2参考答案

半导体物理 习题练习2参考答案
z B y c L W a x h I
y E
C
Ei EF E
V
x
Nd= Ne-ax,则电子为主要载流子 n(x)=ni+Nd=ni+ Ne-ax
y E EF Ei
C
Eห้องสมุดไป่ตู้
V
x
• 4. 某半导体硅样品中含磷浓度为1016/cm3, 含硼的浓度为2X1015/cm3,已知在T=260K时, 本征载流子浓度为ni = 2X109/cm3, 且费米 能级EF与ED重合,试求: • (1)未电离的施主浓度; • (2)多子浓度和少子浓度 • (3)设un= 1300cm2/(v.s),up = • 500cm2/(v.s), 求此样品电导率
练习二(参考答案)
1。Zn在Si中是一双重受主,即每一个Zn原子 可在EA1(EA1-EV=0.31eV),能级接受1个电 子,在较高能级EA2(EA2-Ev=0.55eV)上接受 第2个电子。为了完全补偿1个Nd=1016cm-3的 n-Si样品,需要掺入Zn的密度是多少?(设 Eg=1.12eV)。
Ec
EA2-Ev=0.55ev
1.12ev
EF=Ei
EA1-Ev=0.31ev
Ev
1。如图所示的硅样品,尺寸为h=1.0mm, W=4.0mm, L=8.0mm.在霍尔效应实验中, I=1mA, B=4000 (0.4T), 实验中测出在77K~ 400K的温度范围内霍尔电势差不变,其数值 为Vac= Va-Vc =-5.0mV。在300K测得Vx= 200mV 200mV。

半导体物理综合练习题(3)参考答案

半导体物理综合练习题(3)参考答案

1、晶格常数2.5?的一维晶格,当外加102V/m 和107V/m 电场时,试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需时间。

(1?=10nm=10 -10m ) 解:设电场强度为E.因为代入数据得6, 62 X 10 创2 X 1, 6 X IO -19 X 2. 5 X IO -10 X E 当:E=10s V/m 时昇=&3X10_s (s);E^107V/m 时"=8. 3X10J 13(S )S2、指出下图中各表示的是什么半导体E.r所以—吐?(取绝对值d/Ci击=I I II II II '3- E------ E.If& 3 X IO -6 ( s)4、若费米能E F =5eV ,利用费米分布函数计算在什么温度下电子占据 计算在该温度下电子分布概率 0.9~0.1所对应的能量区间。

解:由费卷分布函数 吕) E —E F&叫 7^5 "1) 其中 t ieV=l. 602XlQ-12erg^Q = L 38 X 10~1G erg/K = 8. 63X1O _S eV/K w 代人有关数 摘得f 5 — 5 H = -- ---------- - -------------- \ --------- '8. 63 X 10Y % 叫厂厉一1)由费米雷数可得当f = 0. 9时吊=+ & 63 X IO -5 X 1251 X In=— 24 (eV)= B E -t- 8. 63 X 1O _& X 1261 X In5、两块n 型硅材料,在某一温度T 时,第一块与第二块的电子密度之比为n i /n 2=e (e 是自然对数的底)(1) 如果第一块材料的费米能级在导带底之下3 k o T ,试求出第二块材料中费米能级的位置;(2) 求出两块材料中空穴密度之比p i /p 2。

E=5.5eV 能级的概率为1%。

并/(£:)= -------------- 1 + cxpj 可得=1261 CK) A -1)'解:设第 块和第二块材料的费农能级分別为巴:和E F —利用式(饥1)可得 t 一 Epj 、^T)--爲丁已知E FL =E 「3怂T,所以E 昭=耳一4為0即第二块材料的费米能级在导带底之下 4Ao K (2〉珥P\='吃=怔6、硼的密度分别为 N A1和N A2(N A1>N A2)的两个硅样品,在室温条件下(1)哪个样品的少子密度低 ?(2)哪个样品的 E F 离价带顶近?(3) 如果再掺入少量的磷 (磷的密度N'D < N A 2),它们的E F 如何变化?解;为了使问题简单明确(半然也足实际一匸作中常遇到的悄况儿我们假定“AI 和为皿 郁远大于室温下的本征载流子密度•即讨论杂质饱和电离的悄况。

电子电路基础习题册参考答案-第一章讲解

电子电路基础习题册参考答案-第一章讲解

电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。

2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。

3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。

N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。

4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。

一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。

5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。

6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。

7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。

8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。

9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。

10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。

11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。

14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。

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2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。

3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。

N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。

4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。

一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。

5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。

6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。

7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。

8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。

9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。

10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。

11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。

14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。

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第二章1 一个硅p -n 扩散结在p 型一侧为线性缓变结,a=1019cm -4,n 型一侧为均匀掺杂,杂质浓度为3×1014cm -3,在零偏压下p 型一侧的耗尽层宽度为0.8μm ,求零偏压下的总耗尽层宽度、建电势和最大电场强度。

解:)0(,22≤≤-=x x qax dxd p S εψ)0(,22n S D x x qN dxd ≤≤-=εψ 0),(2)(22≤≤--=-=E x x x x qa dx d x p p Sεψ n n SDx x x x qN dx d x ≤≤-=-=E 0),()(εψ x =0处E 连续得x n =1.07µm x 总=x n +x p =1.87µm⎰⎰=--=-npx x bi V dx x E dx x E V 0516.0)()(m V x qa E p S/1082.4)(252max ⨯-=-=ε,负号表示方向为n 型一侧指向p 型一侧。

2 一个理想的p-n 结,N D =1018cm -3,N A =1016cm -3,τp =τn =10-6s ,器件的面积为1.2×10-5cm -2,计算300K 下饱和电流的理论值,±0.7V 时的正向和反向电流。

解:D p =9cm 2/s ,D n =6cm 2/scm D L p p p 3103-⨯==τ,cm D L n n n 31045.2-⨯==τnp n pn p S L n qD L p qD J 0+=I S =A*J S =1.0*10-16A 。

+0.7V 时,I =49.3µA , -0.7V 时,I =1.0*10-16A3 对于理想的硅p +-n 突变结,N D =1016cm -3,在1V 正向偏压下,求n 型中性区存贮的少数载流子总量。

设n 型中性区的长度为1μm ,空穴扩散长度为5μm 。

解:P +>>n ,正向注入:0)(20202=---pn n n n L p p dx p p d ,得:)sinh()sinh()1(/00pnn pn kTqV n n n L x W L x W e p p p ---=- ⎰⨯=-=nnW x n n A dx p p qA Q 20010289.5)(4一个硅p +-n 单边突变结,N D =1015cm -3,求击穿时的耗尽层宽度,若n 区减小到5μm ,计算此时击穿电压。

解:m V N E B g c /1025.3)1.1E )q(101.14814321S7⨯=⨯=(εV qN E V BCS B 35022==εm qN V x BBS mB με5.212==n 区减少到5µm 时,V V x W x V B mBmB B 9.143])(1[22/=--=第三章1 一个p +-n-p 晶体管,其发射区、基区、集电区的杂质浓度分别是5×1018,1016,1015cm -3,基区宽度W B 为1.0μm ,器件截面积为3mm 2。

当发射区-基区结上的正向偏压为0.5V ,集电区-基区结上反向偏压为5V 时,计算(a)中性基区宽度,(b)发射区-基区结的少数载流子浓度,(c)基区的少数载流子电荷。

解:(a )热平衡下,建电势2ln iDA bi n N N q kT V =EB 结,V bi =0.857V ;m V V N N N N q x eb bi BB E ES neb με217.0)()(2=-+=CB 结,V bi =0.636V ;m V V N N N N q x cb bi BB E CS ncb με261.0)()(2=-+=W =W B -x neb -x ncb =0.522µm(b )312/01073.4)0(-⨯==cm e p p kT qV n n BE(c )C qAWp Q n B 131093.52)0(-⨯==2 推导基区杂质浓度为l x B B e N x N /)0()(-=时的基区建电场公式及基区少子浓度分布表达式。

解:不妨设为NPN 晶体管,由于基区中杂质存在浓度梯度,其多数载流子(空穴)的分布也存在浓度梯度,它使空穴作扩散运动,这一运动的产生破坏了基区中的电中性,为维持电中性,基区中就产生一电场来阻止基区中空穴的扩散运动。

电场的大小是恰好使电场产生的空穴漂移流与因杂质浓度梯度所引起的扩散流相抵消,这一电场就称为缓变基区建电场。

考虑基区中自建电场对电流的贡献,热平衡时,净空穴电流为零。

即0)()()(00=-=dxx dp qD x x p q J B pBB B pB pB εμ 由此求得εB 为 dxx dp x p D x B B pBpBB )()(1)(00⋅=με平衡时基区中的空穴浓度P B0等于基区的杂质浓度N B ,于是上式写为dx x dN x N q kT x B B B )()(1)(=ε,代入lx B B e N x N /)0()(-= 则有lq kT B 1⋅-=ε 考虑电子电流密度:dxx dn qD x x n q J B nBB B nB nB )()()(+⋅⋅=εμ将εB (x )代入上式,可得 ))()()()((dxx dn dx x dN x N x n qD J B B B B nB nB +⋅= 若忽略基区中空穴的复合,即J nB 为常数,我们可以用N B (x )乘上式两端,并从x 到W B 积分,得⎰⎰=BBW xB B W xB nBnBdx dxx n x N d dx x N qD J ))()(()(近似认为在x=W B 处,n B =0,有⎰-=B W x B B nB nBB dx x N x N qD J x n )()()( 积分之得到 {}]/)(ex p[1)(l x W l qD J x n B nBnBB ----= 若忽略发射极电子电流在发射结势垒区中的复合,即用J nE 代替上式中的J nB ,有{}]/)(ex p[1)(l x W l qD J x n B nBnEB ----= 3 一个硅n +-p-n 晶体管的发射区和集电区两侧的掺杂是突变的。

其发射区、基区、集电区的杂质浓度分别为1019,3×1016,5×1015cm -3,(a)求集电区-基区电压的上限,在该电压下,发射结偏置电压已不再能控制集电极电流,设基区宽度为0.5μm 。

(b)若截止频率主要受少子穿过基区的渡越时间限制,求在零偏压下共基极和共发射级的电流截止频率(晶体管的发射效率为0.999,基区传输因子为0.99)。

解:(a )热平衡下,V n N N q T k V i BC B biCB 707.0ln 2==当B bc bi BB E CS p W V V N N N N q x =-+=)()(2ε时穿通,可得:V V V PT BC 5.39==(b )s D W nB 1121068.32-⨯==τ而f T 主要受B τ限制,GHz f BT 32.421==πτ9010=-=T T γαγαβ,MHz ff T 1.480==ββ,GHz f f T 38.4)1(0=+=βα4 一个开关晶体管,基区宽度为0.5μm ,扩散系数为10cm 2/s ,基区的少数载流子寿命为10-7s ,晶体管加偏压V CC =5V ,负载电阻为10K Ω,若在基极上加2μA 的脉冲电流,持续时间为1μs ,求基区的存贮电荷和存贮延迟时间。

解:不妨设为N +PN 管,)1()(/n t n B B e I t Q ττ--=在t 1时刻达到饱和,相应集电极电流为mA R V V I CCECC CS 5.0=-=s D W nB 1021025.12-⨯==τC I Q B CS S 141025.6-⨯==τs Q I t SnB n S 71016.1ln-⨯==ττ 存储电荷为C e I s Q n t n B B 13/102)1()1(--⨯=-=ττμ5. 一理想的PNP 晶体管,其发射区、基区、集电区的杂质浓度分别为1019、1017、5×1015cm-3,而少数载流子的寿命分别为10-8、10-7和10-6s ,假设器件有效横截面积AD C =2cm 2/s , W =0.5μ 解:0γααT =6. 欲设计一双极型硅晶体管,其截止频率f T 为5GHz ,请问中性基区宽度W 需为多少?假设Dp 为10cm 2/s ,并可忽略发射极和集电极延迟。

解:PNP 管,f T 忽略E τ和C τ,主要受B τ限制,GHz f BT 521==πτpB D W 22=τ=3.2*10-11s 则:B p D W τ2==2.53*10-5cm=0.253μm第四章1、求势垒高度为0.8V 的Au -Si 肖特基二极管的空穴电流和电子电流的比值。

硅为n 型,电阻率为1Ωcm ,寿命τp =100μs ,μp =400cm 2/(Vs)。

解:电阻率为1Ωcm ,查n -Si 的电阻率和浓度的关系图可得N D =4.5×1015cm -3。

s cm qkTD p p /4.102==μ,m D L p p p μτ2.32==,空穴电流密度为Dp i p p N L n qD J 20==2.41×10-12A/cm 2,电子电流密度为kTq S Bn eT A J φ-=2*=4.29×10-7A/cm 2,其中A *=110A/K 2cm 2。

401062.5-⨯=Sp J J2、一个欧姆接触的面积为10-5cm 2,比接触电阻为10-6Ωcm 2,这个欧姆接触是在一个n 型硅上形成的。

若N D =5×1019cm -3,ФBn =0.8V ,电子有效质量为0.26m 0,求有1A 正向电流通过时,欧姆接触上的电压降。

解:比接触电阻为10-6Ωcm 2, N D =5×1019cm -3,是高掺杂,因此隧道电流起主要支配作用,))(2exp(DBn S n N V m AK I --=φε,1)])(2exp(2[--=DBn S n DS n C N m K N m φεερ,其中K 是常数。

由此得到)2exp(21V N m N A m I DS n DS n Cεερ-=,计算得,V =3.53mV 。

由此在流过1A 的大电流下欧姆接触结上电压降才为3.53mV 。

3. 当T=300K 时,考虑以金作接触的n 沟GaAs MESFET ,假设势垒高度为0.89V ,n 沟道浓度为2×1015cm -3,沟道厚度为0.6μm ,计算夹断电压和建电势。

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