郑州大学半导体集成电路复习总结
大学半导体的基本知识总结
大学半导体的基本知识总结1. 半导体基础知识1.1. 半导体介绍半导体器件是构成电子电路的基本元件，而它所用的材料是半导体材料。
而半导体材料是指：导电性介于导体与绝缘体之间的物质。
半导体除了导电性介于导体和半导体之间，还具有如下性质：1.温度升高可以显著提高半导体的导电能力。
例如：纯Si当温度从30∘C到20∘C时，电阻率增大一倍2.微量杂质的含量(有无，多少)可以显著改变半导体的导电能力。
例如：每1百万个Si原子中掺入1个杂质原子(+3价元素和+5价元素)，则在常温(27∘C，常温为什么是27∘C，因为让绝对温度是一个整数，T=273+t，T最接近的是300k，故t为27∘C)条件下，它的电阻率由214,000Ω⋅cm下降为0.2Ω⋅cm，3.光照可以显著提高半导体的导电能力，例如：淀积在绝缘基片上的CdS薄膜，它在无光照情况下电阻值约为几十MΩ，而在光照下电阻值约为几十KΩ4.另外磁场、电场也可以显著改变半导体导电能力所以半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间，另外还是一种自身性质容易受到外界的光、热、磁、电以及微量杂质含量变化而发生显著变化的材料。
而半导体有这么好的性质，则我们可以利用起来，尤其后面所介绍的二极管、三极管、场效应管就是使用了微量杂质的含量可以显著改变半导体的导电能力的性质。
1.2. 本征半导体我们如何给半导体掺入微量杂质呢？能否自然界的石英石(主要成分就是Si)掺入杂质呢？我们是不能对自然界的Si直接使用，因为它含有各种各样的杂质，有了杂质导致它的导电性不可控，而想作为所有半导体的基本材料，首先达到目的是它的导电性可控。
于是我们需要把自然界的Si变成纯净的Si晶体结构，而这种纯净的半导体晶体结构又被称为本征半导体。
本征半导体的特点：（本征半导体是纯净的晶体结构）1.纯净，故代表无杂质2.晶体结构，代表着稳定。
本身就是你拉着我，我拉着你大家都不要动，从而它的导电性比自然界的Si都还差。
半导体复习总结
埋层作用：
降低集成电路晶体管的串联电阻，提供集电极电流低阻通道的
单晶硅的检验－四探针法
硅的整形：
硅锭、外部研磨、直径磨削、磨主面（基准面）和第二平面（辅助面）、切成大圆片、腐蚀
、抛光
刻蚀的方法：
湿法腐（刻）蚀--化学腐蚀
干法腐（刻）蚀
外延：外延是指在单晶衬底上生长薄层单晶的工艺。
CVD：化学气相沉积。
MBE：分子束外延。
RTP：Rapid Thermal Processing。
等离子体掺杂：Plasma Doping。
OPC：光学修正技术。
移相掩模（Phase Shift Mask）：通过采用特殊的移相掩模材料，使掩模图形在抗蚀剂上成的像的边缘对比度最大。
表面迁移率高
实际晶向的选择取决于器件设计的考虑
双极电路－（111）
MOS电路－（100）
3．光学刻蚀：
光刻的正胶负胶;
正胶：感光区通过显影后溶解，非感光区保留下来，形成的图形就是掩模版的图形。
负胶：感光区保留下来，非感光区通过显影后溶解，形成的图形是掩膜板的负性图形。
4.腐蚀的各向同性与各向异性：
其他：
第七章MESFET及相关器件
1、金半接触势垒高度
n型：
p型：
2、MESFET耗尽宽度：
势垒电容
3、肖特基势垒指一具有大的势垒高度，以及掺杂浓度比导带或价带上密度低的金属半导体接触。
4、欧姆接触：当一金属半导体接触的接触电阻相对于半导体主体或串联电阻可以忽略不计时，则可以定义为欧姆接触。
5、MESFET漏极饱和电压：
MOCVD：金属有机化学气相沉积
CCD：电荷耦合器件
半导体知识点总结大全
半导体知识点总结大全引言半导体是一种能够在一定条件下既能导电又能阻止电流的材料。
它是电子学领域中最重要的材料之一，广泛应用于集成电路、光电器件、太阳能电池等领域。
本文将对半导体的知识点进行总结，包括半导体基本概念、半导体的电子结构、PN结、MOS场效应管、半导体器件制造工艺等内容。
一、半导体的基本概念（一）电子结构1. 原子结构：半导体中的原子是由原子核和围绕原子核轨道上的电子组成。
原子核带正电荷，电子带负电荷，原子核中的质子数等于电子数。
2. 能带：在固体中，原子之间的电子形成了能带。
能带在能量上是连续的，但在实际情况下，会出现填满的能带和空的能带。
3. 半导体中的能带：半导体材料中，能带又分为价带和导带。
价带中的电子是成对出现的，导带中的电子可以自由运动。
（二）本征半导体和杂质半导体1. 本征半导体：在原子晶格中，半导体中的电子是在能带中的，且不受任何杂质的干扰。
典型的本征半导体有硅（Si）和锗（Ge）。
2. 杂质半导体：在本征半导体中加入少量杂质，形成掺杂，会产生额外的电子或空穴，使得半导体的导电性质发生变化。
常见的杂质有磷（P）、硼（B）等。
（三）半导体的导电性质1. P型半导体：当半导体中掺入三价元素（如硼），形成P型半导体。
P型半导体中导电的主要载流子是空穴。
2. N型半导体：当半导体中掺入五价元素（如磷），形成N型半导体。
N型半导体中导电的主要载流子是自由电子。
3. 载流子浓度：半导体中的载流子浓度与掺杂浓度有很大的关系，载流子浓度的大小决定了半导体的电导率。
4. 质量作用：半导体中载流子的浓度受温度的影响，其浓度与温度成指数关系。
二、半导体器件（一）PN结1. PN结的形成：PN结是由P型半导体和N型半导体通过扩散结合形成的。
2. PN结的电子结构：PN结中的电子从N区扩散到P区，而空穴从P区扩散到N区，当N区和P区中的载流子相遇时相互复合。
3. PN结的特性：PN结具有整流作用，即在正向偏置时具有低电阻，反向偏置时具有高电阻。
集成电路原理与应用复习总结
Ui Ui I i I1 I
由
U U Ui U o 和 o 3 得 U 3 2U i R2 2 R1 R1 R2 Ui Ui R1 R
所以 I i
因此 Ri
Ui RR1 I i R R1
当 R R1 时， Ri ， I I1 4. 几中常见的积分电路 ①反相积分器 ②同相积分器
第一章 集成运放的基础知识 1. 集成运放是一种高增益直接耦合放大器。 2. 跨导的计算 ①晶体管：������������ = ������������ ������ =
������������
������������
������������������ ������������
������ (
������������ ������������ ) ������������
2
解法一：用两级反相求和电路 ������ ������ = −5(������������2 + ������ ������4 ) − 5(−(������ ������1 + ������ ������3 )) ∴������1 = ������2 = ������3 = ������4 = 20������������ ������������1 = ������������2 = ������5 = 100������������ ������������1 = ������1 ∕∕ ������3 ∕∕ ������������1 ≈ 333.3������������ ������������2 = ������2 ∕∕ ������4 ∕∕ ������5 ∕∕ ������������2 ≈ 6.25������������ 接法二：两个同相求和电路和一个差动放大器 ������ ������ = 5[(������������1 + ������ ������3) − (������ ������2 + ������ ������4 )] ∴������1 = ������2 = ������3 = ������4 = ������������1 = ������������2 = ������6 = 100������������ ������5 = 20������Ω ������������ = 100������Ω， ������������ = 50������Ω 【例 2-3】试分析图 1 所示电路是什么电路，有何
郑大模电期末复习资料全
第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
郑州大学半导体集成电路复习总结.doc
郑州大学半导体集成电路复习总结1.基本概念：集成电路：是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体有源器件、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部“集成”在一块半导体单晶片上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的电路。
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目。
多项目晶圆技术：多项目晶圆就是将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片，制造完成后，每个设计可以得到数十片芯片样品，这一数量对于原型设计阶段的实验、测试已经足够。
而该次制造费用就由所有参加MPW的项目按照芯片面积分摊，成本仅为单独进行原型制造成本的5%-10%，极大地降低了产品开发风险、培养集成电路设计人才的门槛和中小集成电路设计企业在起步时的门槛。
无生产线集成电路设计：代工厂：加工厂的铸造车间，无自己产品。
优良的加工技术(包括设计和制造)及优质的服务为客户提供加工服务。
2.微电子的战略地位：对人类社会的巨大作用3.集成电路分类：按器件结构类型分类：①双极集成电路②金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路③双极-MOS(BiMOS)集成电路按集成度分类：①小规模集成电路②中规模集成电路③大规模集成电路④超大规模集成电路⑤特大规模集成电路⑥巨大规模集成电路按使用的基片材料分类：①单片集成电路②混合集成电路按电路的功能结构分类：①数字集成电路②模拟集成电路③数模混合集成电路按应用领域分类：①标准通用集成电路②专用集成电路 4.集成电路按规模划分经历了哪几代？遵循什么定律？小规模集成（SSI）→中规模集成（MSI）→大规模集成（LSI）→超大规模集成电路(VLSI)→特大规模集成电路(ULSI)→GSI(巨大规模集成)→SoC(系统芯片)。
摩尔定律：集成电路芯片的集成度每三年提高4倍，而加工特征尺寸缩小根号2倍。
5.IC（集成电路）、VLSI(超大规模集成电路）、ULSI(特大规模集成电路）6.高K介质：问题：90nm工艺之前，晶体管之间的电流泄露问题并不是很严重，因为晶体管之间有较长的间距。
集成电路分析期末复习总结
集成电路分析期末复习总结集成电路分析集成工业的前后道技术：半导体（wafer）制造企业里面，前道主要是把mos管，三极管作到硅片上，后道主要是做金属互联。
集成电路发展：按规模划分，集成电路的发展已经历了哪几代？参考答案：按规模，集成电路的发展已经经历了：SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI及GSI。
它的发展遵循摩尔定律解释欧姆型接触和肖特基型接触。
参考答案：半导体表面制作了金属层后，根据金属的种类及半导体掺杂浓度的不同，可形成欧姆型接触或肖特基型接触。
如果掺杂浓度比较低，金属和半导体结合面形成肖特基型接触。
如果掺杂浓度足够高，金属和半导体结合面形成欧姆型接触。
、集成电路主要有哪些基本制造工艺。
参考答案：集成电路基本制造工艺包括：外延生长，掩模制造，光刻，刻蚀，掺杂，绝缘层形成，金属层形成等。
光刻工艺：光刻的作用是什么？列举两种常用曝光方式。
参考答案：光刻是集成电路加工过程中的重要工序，作用是把掩模版上的图形转换成晶圆上的器件结构。
曝光方式：接触式和非接触式25、简述光刻工艺步骤。
参考答案：涂光刻胶，曝光，显影，腐蚀，去光刻胶。
26、光刻胶正胶和负胶的区别是什么？参考答案：正性光刻胶受光或紫外线照射后感光的部分发生光分解反应，可溶于显影液，未感光的部分显影后仍然留在晶圆的表面，它一般适合做长条形状；负性光刻胶的未感光部分溶于显影液中，而感光部分显影后仍然留在基片表面，它一般适合做窗口结构，如接触孔、焊盘等。
常规双极型工艺需要几次光刻？每次光刻分别有什么作用？参考答案：需要六次光刻。
第一次光刻--N+隐埋层扩散孔光刻；第二次光刻--P+隔离扩散孔光刻第三次光刻--P型基区扩散孔光刻；第四次光刻--N+发射区扩散孔光刻；第五次光刻--引线接触孔光刻；第六次光刻--金属化内连线光刻掺杂工艺：掺杂的目的是什么？举出两种掺杂方法并比较其优缺点。
参考答案：掺杂的目的是形成特定导电能力的材料区域，包括N型或P型半导体区域和绝缘层，以构成各种器件结构。
(完整word版)郑州大学电子线路非线性部分复习总结
第一章1.（变压器乙类推挽乙类互补推挽）2.乙类互补推挽放大电路工作原理【乙类工作时，为了在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽电路】3.实际电路问题（小题）（交越失真产生的原因及补救的措施）【由于导通电压的影响，造成传输电路传输特性的起始段弯曲，在正弦波的激励下，输出合成电压波形将在衔接处出现严重失真，这种失真称为交越失真】【在输入端为两管加合适的正偏电压，使它们工作在甲乙类状态】4.互补推挽电路提出的原因，解决了什么样的问题【当乙类功率管工作时，只在半个周期导通为了在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽电路】5.单电源供电的互补推挽电路中，电容起到了什么作用，怎么等效成双电源供电【与双电源供电电路比较，仅在输出负载端串接一个大容量的隔直流电容Cl，V CC 与两管串接，若两管特性配对，则V O = V CC/2，C L 实际上等效为电压等于V CC/2 的直流电源】6.传输线变压器传输信号的时候采用了什么样的方法【传输线变压器，低频依靠变压器磁耦合方式传输信号，高频依靠传输线电磁能交换方式传输信号，所以高频受限于传输线长度，低频受限于初级绕组电感量】7.整流器的作用【整流器：电网提供的50Hz交流电—直流电。
整流电路的功能是将电力网提供的交流电压变换为直流电压】8.计算：利用传输线变压器，端电压相等，两端电流大小相等方向相反这样的准则计算传输线变压构成的阻抗变换器的阻抗比第二章丙类谐振功率放大器1.电路结构【Z L ——外接负载，呈阻抗性，用C L 与R L 串联等效电路表示L r 和C r ——匹配网络，与Z L 组成并联谐振回路调节C r 使回路谐振在输入信号频率V BB——基极偏置电压，设置在功率管的截止区，以实现丙类工作】2.偏置条件【基极偏置电压，是静态工作点设置在功率管的截止区，以实现丙类（导通小于半个周期）工作】3.工作原理【输入完整正余弦波形，ib和ic为脉冲波形，要求输出为同频率正余弦电压，所以在输入、输出端要有谐振回路，使ib和ic电流变为基波电压，实现无失真输出】4.谐振回路的作用【选频：利用谐振回路的选频作用，可将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压阻抗匹配：调节 Lr 和 Cr , 谐振回路将含有电抗分量的外接负载变换为谐振电阻Re ，实现阻抗匹配】5.直流供电【因为丙类功率谐振放大器是放大高频信号，对于高频信号的直流供电来说，应该引入高频扼流圈和滤波电容，进行高低频信号隔离，提高稳定性】6.谐振功率放大器工作状态【欠压、临界和过压状态（波形形貌）】7.谐振功率放大器外部特性【负载特性放大特性（可以构成线性放大器，作为线性功放和振幅限幅器）调制特性（运用到基极、集电极调制电路，实现调幅作用）】1.正弦波振荡器【反馈振荡器、负阻振荡器】2.反馈振荡器结构组成【由主网络和反馈网络构成的闭合环路】3.闭合环路成为反馈振荡器的三个条件【(1) 起振条件——保证接通电源后从无到有地建立起振荡(2) 平衡条件——保证进入平衡状态后能输出等幅持续振荡(3) 稳定条件——保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏】4.三点式正弦波振荡器组成法则【交流通路中三极管的三个电极与谐振回路的三个引出端点相连接，其中，与发射极相接的为两个同性质电抗，而另一个（接在集电极与基极间）为异质电抗】5.判断能否产生正弦振荡的方法【(1)是否可能振荡——首先看电路供电是否正确；二是看是否满足相位平衡条件(2)是否起振——看是否满足振幅起振条件(3)是否产生正弦波——看是否有正弦选频网络】6.3.2.3例题（不看例2）7.对于各个类型的振荡电路的优势【晶体振荡器优势：将石英谐振器作为振荡器谐振回路，就会有很高的回路标准性，因此有很高的频率稳定度】8.实现负阻振荡器利用的是什么【平均负增量电导】9.平均负增量电导在正弦波振荡器当中实现的作用【当正弦电压振幅增加时，相应的负阻器件向外电路提供的基波功率增长趋缓。
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1.基本概念：集成电路：是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体有源器件、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部“集成”在一块半导体单晶片上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的电路。
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目。
多项目晶圆技术：多项目晶圆就是将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片，制造完成后，每个设计可以得到数十片芯片样品，这一数量对于原型设计阶段的实验、测试已经足够。
而该次制造费用就由所有参加MPW的项目按照芯片面积分摊，成本仅为单独进行原型制造成本的5%-10%，极大地降低了产品开发风险、培养集成电路设计人才的门槛和中小集成电路设计企业在起步时的门槛。
无生产线集成电路设计：代工厂：加工厂的铸造车间，无自己产品。
优良的加工技术(包括设计和制造)及优质的服务为客户提供加工服务。
2.微电子的战略地位：对人类社会的巨大作用3.集成电路分类：按器件结构类型分类：①双极集成电路②金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路③双极-MOS(BiMOS)集成电路按集成度分类：①小规模集成电路②中规模集成电路③大规模集成电路④超大规模集成电路⑤特大规模集成电路⑥巨大规模集成电路按使用的基片材料分类：①单片集成电路②混合集成电路按电路的功能结构分类：①数字集成电路②模拟集成电路③数模混合集成电路按应用领域分类：①标准通用集成电路②专用集成电路4.集成电路按规模划分经历了哪几代？遵循什么定律？小规模集成（SSI）→中规模集成（MSI）→大规模集成（LSI）→超大规模集成电路(VLSI) →特大规模集成电路(ULSI) →GSI(巨大规模集成) →SoC(系统芯片)。
摩尔定律：集成电路芯片的集成度每三年提高4倍，而加工特征尺寸缩小根号2倍。
5.IC（集成电路）、VLSI(超大规模集成电路）、ULSI(特大规模集成电路）6.高K介质：问题：90 nm工艺之前，晶体管之间的电流泄露问题并不是很严重，因为晶体管之间有较长的间距。
但随着特征尺寸减小，不同晶体管间距变得很短，电流泄露现象变得异常严重，为了抵消泄露电流，芯片不得不要求更大的供电量，造成的直接后果就是芯片功耗增加。
无论英特尔还是AMD（超微半导体），90纳米工艺制造的产品都没有在功耗方面表现出应有的优势，而按照惯例，每次新工艺都会让同型芯片的功耗降低30%左右。
被阻断，这样就可以在绝缘层厚度降低到0.1纳米时还拥有良好的电子隔绝效果。
7.低K介质：问题：随着集成电路发展，为了实现更加复杂功能的集成电路，元器件数目将增多，他们之间的布线将越来越复杂，为了降低成本，就必须减小芯片面积，因此多层布线形式将成为有效的解由导线电阻R和层间寄生电容C共同产生的RC延迟决定着芯片的高速性能，电阻率低的铜互连有效降低了导线电阻，而层间寄生电容将成为限制集成电路频率提升的瓶颈决办法。
解决：由于寄生电容C正比于电路层隔绝介质的介电常数K，若使用低K值材料(K<3)作为不同电路层的隔绝介质，问题便迎刃而解了。
英特尔65纳米工艺采用了一种K 值很低的含碳氧化物(CDO)。
8.方块电阻：9.电容的自谐振频率：10.电容的尺寸：11.电感的自谐振频率：厚衬底线圈的电容基本为导线电容，电容值较小，因此厚衬底的自谐振频率高；另外空气桥形式的寄生电容也小，自谐振频率高。
12.能带的概念：①孤立原子能级：原子中电子分层绕核运动，从能量观点看，在各层轨道上运动的电子具有一定的能量，这些能量是不连续的，只能取某些确定的数值，称为能级，可以用电子的能级来描述这些材料；②共有化运动：原子彼此靠近时，原子的电子壳层交叠；每个孤立原子某子壳层电子可能取的能量状态（能级）完全相同，所以子壳层间电子可以相互转移运动。
③能带形成：共有化运动使得电子就不仅受到原来所属原子的作用，还要受到其他原的作用，这使得电子能量发生微小变化，孤立原子的每个能级将演化成由密集能级组成准连续能带。
孤立原子的每个能级都有一个能带与之对应，所有这些能带称为允许带，相邻两个允许带间的空隙代表晶体所不能占有的能量状态，称为禁带。
13.晶体中电子的能量状态呈能带分布，那么晶体中电子本身又是如何按照能量分布的呢？电子遵循费米-狄拉克（Fermi-Dirac）统计分布规律。
能量为E的一个独立的量子态被一个电子占据的几率为：()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-kT E E exp E f F 111空穴分布几率：14.费米能级物理意义：晶体中费米能级在能带中的位置反映了各能级被电子占据的情况15.N 型半导体能带结构： P 型半导体能带结构：16.平衡pn 结空间电荷区与自建电场形成过程：①相互接触时，在交界面处存在着电子和空穴的浓度差，p 区和n 区多子分别向对方扩散。
②界面p 区侧留下固定离化受主负电荷，n 区侧留下固定的离化施主正电荷；该正负电荷称为空间电荷，存在正负空间电荷的区域称为空间电荷区或者耗尽层。
③正--负电荷间产生电场，该电场称为空间电荷区自建电场。
④自建电场使空间电荷区内的电子和空穴产生与其扩散运动方向相反的漂移运动。
⑤随着扩散运动的进行，空间电荷区正、负电荷量逐渐增加，空间电荷区逐渐变宽，自建电场也随之逐渐增强，同时电子和空穴的漂移运动也不断加强。
⑥两个相反的运动大小相等、方向相反；电子和空穴各自的扩散（扩散流）与漂移（漂移流）相抵消时，正、负空间电荷量、正、负空间电荷区宽度、自建电场、空间电荷区内电子和空穴分布达到动态平衡，形成稳定分布。
⑦电中性决定了空间电荷区内正、负空间电荷量相等。
17.平衡pn 结能带结构：空间电荷区自建电场的存在，形成从中性p 区到中性n 区逐渐上升的电位。
使空间电荷区内导带底、价带顶及本征费米能级依其电位分布从p 区边界到n 区边界逐渐下降。
设空间电荷区内电位分布为ψ(x)，那么ψ(x)、能带结构如图示:()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=kT E E exp E f F 11()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-kT E E exp E f F 111 电子分布几率 空穴分布几率 19.平衡pn 结正偏①外电场将多数载流子推向空间电荷，空间电荷区变窄，空间电荷区内建电场被削弱。
②载流子扩散运动大于漂移运动，电子向p 区扩散，空穴向n 区扩散。
发生非平衡少子注入。
③破坏了载流子扩散、漂移的动态平衡 载流子浓度在空间电荷区及边界高于其平衡值；边界处非平衡少数载流子向体内扩散；非平衡少子边扩散边与多子复合，并在扩散长度处基本被全部复合。
④被复合多子从外电极提供，构成---正向（扩散）电流。
20.平衡pn 结反偏①外电场与内建电场方向相同，排斥多数载流子的扩散，使得空间电荷区加宽，内电场加强。
②内电场加强了少数载流子漂移运动，空间电荷区及边界少子浓度低于平衡值。
③扩散长度内产生电子---空穴对；产生的多子漂移向电极；产生的少子向 xm 内扩散，并在电场作用下漂移进对方及漂移向电极---形成反向（漂移）电流。
④因为多数载流子被阻挡，所以无大电流；主要是少数载流子的反向漂移，而少子数目极少，即使所有的少子都参与漂移运动，反向电流也非常小，反向抽取认为PN 结处于截止状态。
21.正向偏置能带结构--电压为VF ：中性n 区能带相对p 区上移，势垒高度下降qVF ---q(Vbi - VF )。
22.反向偏置--电压为VR(VR<0) ：中性n 区能带相对p 区下降，势垒高度上升q|VR|--- q(Vbi -VR )。
正偏：①空间电荷区电场被削弱，载流子扩散大于漂移；②载流子浓度在空间电荷区及边界高于其平衡值；③边界处非平衡少数载流子向体内扩散；④边扩散边与多子复合，在少子扩散长度处近似等于平衡少子浓度。
反偏：①空间电荷区电场被加强，载流子漂移运动大于扩散运动；②载流子浓度在空间电荷区及边界处低于其平衡值；③中性区平衡少子向空间电荷区内扩散；④使扩散长度范围内少子浓度低于其平衡值；⑤载流子低于平衡值就要有产生；⑥扩散进空间电荷区的载流子与产生的载流子动态平衡时，反偏载流子达稳定分布。
24.pn结电流特性：假设：电压降在势垒区；小注入；略势垒区产生流。
①空间电荷区和扩散区中任一截面的空穴流密度与电子流密度相等；②分别求出任一截面空穴流和电子流密度，二者之和则构成pn结电流密度;③忽略空间电荷区内载流子的产生和复合，即空间电荷区二侧边界处电子流密度与空穴流密度各自分别相等；pn结电流则可用p区侧边界电子流与n区侧边界空穴流密度之和表示。
④分别求解少子电子和少子空穴在其扩散区的载流子连续性方程，可得到非平衡少子电子和非平衡少子空穴在其扩散区的分布函数;根据扩散流方程，即可求得空间电荷区p区侧边界处的电子流密度，n区侧边界处处空穴流密度。
25.势垒电容：空间电荷区内正、负空间电荷量随外加偏压变化而变化，这种现象与电容器的充放电过程相同---体现为电容效应，称为pn结势垒电容。
pn结单位面积势垒电容用CT 表示。
26.扩散电容：扩散区积累的非平衡少子电荷随外加偏置电压的变化而变化，体现为电容效应，该电容发生在扩散区---称为扩散电容，用ＣＤ表示。
27.pn结等效电路：①势垒电容和扩散电容同是偏置电压的函数；②势垒电容与扩散电容相并联；③中性区及与外电极接触处存在电阻。
28.双极性晶体管载流子输运过程：①发射结正向偏置---发射电子：扩散并被发射区中电子复合。
②载流子在基区的传输与复合：到达基区的一部分电子将与P型基区的多数载流子（空穴）复合，由于低掺杂的基区空穴浓度比较低，且基区很薄，所以到达基区的电子与空穴复合的机会很少，大多数电子在基区中继续传输，到达靠近集电结的一侧。
③集电结反向偏置---收集电子：由于集电结反向偏置，外电场的方向将阻止集电区的多数载流子（电子）向基区运动，但有利于将基区中扩散过来的电子，扫向集电区被集电极收集。
29.双极性晶体管电流放大能力分析：①晶体管具有电流放大能力，须具备三个条件：ＮE(x)＞＞ＮB(x)---使发射效率γ尽可能接近于１；wb<<Lnb---使基区输运系数β* 接近于１；发射结正偏，集电结反偏---使载流子从发射区渡越至收集区②晶体管共基极电流放大系数α0（可以）接近于１;③共射极电流放大系数β0一般远大于１；30.影响晶体管直流电流放大系数的因素：①发射结空间电荷区复合对电流放大系数的影响由于发射结空间电荷区的复合作用，使电子在从发射区注入到基区之前，已有一部分在空间电荷区和空穴复合而转化为空穴电流，变为基极电流的一部分。
这种复合减少了注入到基区的电子数，因而降低了发射结注射效率。
②发射区重掺杂对发射效率的影响往往通过提高发射区杂质浓度NE来提高发射效率。