2010年电子科大微电子器件考研试题
电子科技大学
2010年攻读硕士学位研究生入学试题
832微电子器件
一、填空题
1.在反偏的P+N结中，电场峰值出现在()处，且N掺杂浓度越低，则耗尽区宽度越()。
耐压越()。
向P+区扩展的耗尽区宽度比向N区扩展的耗尽区宽度()，N区耗尽区电荷总数与P+区耗尽区电荷总数()。
(5分)
2.在分析PN电流电压特性时，肖克莱方程做了以下假设。
①()近似；②()近似，③()假设，④在耗尽层中不存在产生-复合电流，此外也未计入中性区的()。
如果考虑耗尽区的产生-复合过程，则总的反向电流为()和()之和。
(6分)
3.对于硅材料，P+N+结的主要击穿机理是()，P+N-结的主要击穿机理是()。
其中，雪崩击穿是由于()现象所造成，雪崩击穿的判定条件是满足表达式()。
(4分)
4.当P+N-P结构的N-区全耗尽时，该结构的电流电压特性呈现()状态；当P+N-N 结构的N-区全耗尽时，该结构的电流电压特性呈现()状态。
(2分)
5.晶体管的共基电流增益与基区输运系数和发射结发射效率有关。
其中，基区输运系数被定义为()电流与()电流之比，影响它的主要结构和材料参数为()。
发射结发射效率被定义为()电流和()电流之比，影响它的结构和材料主要参数为()。
(6分)
6.随集电极电流逐渐增加，在小注入和中等注入水平情况，晶体管电流增益会()，进入大注入状态，会出现()效应。
在极低电流水平下．电流增益是较小的。
要提高该状态下电流增益，应()体内陷阱。
(3分)
7.降低基极电阻的工艺和版图措施有①()
②()③()。
(3分)
8.在高频晶体管中，当W B较大时，提高f T的主要措施是()和()，但是上述做法会带来()，因此需折衷。
(3分)。
9.在高频晶体管中，工作频率每增加一倍，|ßw|()，功率增益()；可定义()和()的乘积为高频优值，记为M。
(4分)
10.对于MOSFET当()时，MOSFET电流仍然存在，这称为亚阈值导电。
此时，沟道表面处于()。
在计算亚阈值电流时通常只计()，而忽略()。
(4分)
11.对于MOSFET，改变阈值电压是主要通过()和()来实现的。
而栅氧化层中的固定电荷主要呈()，
栅氧化层中电荷对阐值电压的影响是()。
此外，衬底偏置效应对阈值电压也有影响，栅氧化层越厚，沟道掺杂浓度越高，衬底偏置效应()。
(5分)
二、简答题（每小题10分，共60分）
1.请写出一维情况下，表征半导体器件的三类基本方程：泊松方程、电子和空穴连续性方程，电子和空穴电流密度方程。
(10分)
2.分别画出PN结在反偏置情况下的能带图，耗尽区变化和电场分布图；说明PN结单向导电的原因；同时说明在不同偏置下，PN结呈现何种电容特性。
(10分)
3.什么是双极晶体管的KirK效应?该效应对器件哪些参数有何种影响?该效应在哪种结构的晶体管中较为显著。
(10分)
4.在非均匀掺杂基区的NPN中,针对基区浓度分布为从发射结到集电结由高到低或基区浓度分布从发射结到集电结由低到高两种隋况，请说出上述哪种情况下晶体管的个更高?并较详细说明理由及其物理效应。
如果是PNP管，其结论又是什么?(10分)
5.对于NPN管，什么是共基极截止频率?共发射极截止频率?特征频率?最高振荡频率?给出提高频率特性的方法，并说明理由。
(10分)
6.写出NMOS器件阈值电压表达式，并说明其中各项的物理意义。
对于poly栅极的NM0S 器件，poly掺n+型杂质或poly掺p-型杂质，器件的阈值电压有何差别?如有差别，两者的阈值电压差是多少?(10分)
三、计算题（共45分）下面计算题中可能涉及的相关常数如下：
.
105.3,12.1,300,
1038.1,106.1,9.11,1085.85231914-0cm V E eV E K T K J k C q cm F c g si ×===×=×==×=−εε1.在硅NPN 晶体管中，其基区宽度(冶金结)宽度为0.5um ，发射极、基极和集电极的突变掺杂浓度分别为l ×1019，3×1016和5×1015cm -3。
求使发射结偏置对集电极电流(因夹断或雪崩击穿)失去控制的基极-集电极电压上限。
(25分)
2.对于双极性三极管，推导发射极电阻R E 所导致的本征跨导退化表达式。
(20分)。
西安电子科技大学821电路、信号与系统2010年考研专业课真题答案
−
π 4
U(t) = 2 cos 2������ = 2∠0
所以Y
=
i(t) U(t)
=
1 2
(1
−
������)
=
1 ������
+
1 ������2������
K = 2, L = 1
4.A 解 在0−时刻，
15 + 40V -
15 30
+ Uc(0-)
-
⇒ Uc(0−) = 20������ 在0+时刻，
3π 4
三、计算题 11.运用叠加原理，将电路等效为直流和交流分别 作用的电路， 1)在电压源单独作用时如下图,
2 -I+ 2
+
3
6V
-
列 KVL
6 = (2 + 2 + 3)ⅈ − ⅈ ⇒ ⅈ = 1 所以U = 3ⅈ = 3V 在电流源单独作用时，如图，
i1 2 - I + 2
Is 3
ⅈ1 = ������ − ������������ (1)
8.
在0−时刻，电路图等效为，
1H
1+ U(0-)
-
2A 1
Uc(0−) = 2������, ������������(0−) = 0������
在0+时刻，电路等效为，
i2
1H
+ 4V -
1+ U(0-)
-
2A 1
ⅈ(0+)
=
4−2 2
=
1������
注意电感在没有初始储能的情况下上电相当于开
2k
4mA 1k - I5
列 KVL 方程，
电子科技大学(成都)考研历年真题之832微电子器件2008--2015年考研真题
注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。
一、填空题（共 48 分，每空 1.5 分） 1、PN 结二极管用途广泛，在作为变容二极管使用时，主要利用其（ （ 高而（ ）向偏置的
微电子器件 试题共 6 页，第 1 页
） ，因此τb/τB 可以表示 ） 。 ）的控制能力。 ） 。 （第二个空填 “大” 或 “小” ，
） ， 该控制能力越 （
）单向导电性。 （从以下选项中选择） C 空穴阻挡层 D 空穴反阻挡层
8、MOSFET 的跨导是（
）特性曲线的斜率，而漏源电导是（
）特性曲
3、防止 PN 结发生热击穿，最有效的措施是降低器件的（ （
）的半导体材料，其热稳定性越好。 （第二个空填“大”或“小” ） ） ，共发射极增量输
4、双极型晶体管的基区宽度调变效应越严重，其厄尔利电压越（ 出电阻越（ ） 。 （填“大”或“小” ）
5、已知双极型晶体管的基区度越时间和基区少子寿命分别为τb 和τB，则 1/τB 表示的物理 意义为（ （ 6、MOSFET 的亚阈区摆幅 S 反应了在亚阈区中（ 栅氧化层越厚， 则S越 （ 第三个空填“强”或“弱” ） 7、当金属和 P 型半导体形成金-半接触时，如果金属的功函数大于半导体的功函数，半导体表 面将形成（ A 电子阻挡层 E 具有 ） ，该结构（ B 电子反阻挡层 F 不具有
2、一个 NPN 双极型晶体管，掺杂浓度为 NE=5×1018cm-3，NB=5×1016cm-3，NC=1×1013cm-3，发 射区和基区宽度为 WE=10µm，WB=2µm。偏置条件为 IB=2mA，VBC=-3V。电子和空穴的扩散 系数分别为 Dn=40cm2/s 和 Dp=20cm2/s，电子和空穴的寿命均为 1µs。求： （1） 器件的共发射极直流短路电流放大系数 β 为多少？ （2） 器件的跨导 gm 为多少？ （10 分）
(完整版)电子科技大学微电子器件习题
第二章 PN 结填空题1、若某突变 PN 结的 P 型区的掺杂浓度为 N A =1.5 ×1016cm -3 ，则室温下该区的平衡多子 浓度 p p0与平衡少子浓度 n p0分别为（ ）和（ ）。
2、在 PN 结的空间电荷区中， P 区一侧带（ ）电荷， N 区一侧带（ ）电荷。
内建 电场的方向是从（ ）区指向（ ）区。
3、当采用耗尽近似时， N 型耗尽区中的泊松方程为 （ ）。
由此方程可以看出， 掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越（ ）。
4、 PN 结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（ ），内建电场的最大值就越（ ）， 内建电势 V bi 就越（ ），反向饱和电流 I 0就越（ ），势垒电容 C T 就越（ ），雪崩击穿电 压就越（ ）。
5、硅突变结内建电势 V bi 可表为（），在室温下的典型值为（ ）伏特。
6、当对 PN 结外加正向电压时， 其势垒区宽度会 （ ），势垒区的势垒高度会 （）。
7、当对 PN 结外加反向电压时， 其势垒区宽度会 （ ），势垒区的势垒高度会 （ ）。
8、在 P 型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度 n p 与外加电压 V 之间的关系可表示为（ ）。
若P 型区的掺杂浓度 N A =1.5 ×1017cm -3，外加电压 V= 0.52V ，则 P 型区与耗尽区边界上的少子浓度 n p 为（ ）。
9、当对 PN 结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子 浓度（ ）；当对 PN 结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡 少子浓度（ ）。
10、 PN 结的正向电流由（ 电流三部分所组成。
11、 PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）； PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（ ）。
12、当对 PN 结外加正向电压时，由 N 区注入 P 区的非平衡电子一边向前扩散，一边 （ ）。
2010年电子科大微电子器件考研试题
电子科技大学2010年攻读硕士学位研究生入学试题832微电子器件一、填空题1.在反偏的P+N结中，电场峰值出现在()处，且N掺杂浓度越低，则耗尽区宽度越()。
耐压越()。
向P+区扩展的耗尽区宽度比向N区扩展的耗尽区宽度()，N区耗尽区电荷总数与P+区耗尽区电荷总数()。
(5分)2.在分析PN电流电压特性时，肖克莱方程做了以下假设。
①()近似；②()近似，③()假设，④在耗尽层中不存在产生-复合电流，此外也未计入中性区的()。
如果考虑耗尽区的产生-复合过程，则总的反向电流为()和()之和。
(6分)3.对于硅材料，P+N+结的主要击穿机理是()，P+N-结的主要击穿机理是()。
其中，雪崩击穿是由于()现象所造成，雪崩击穿的判定条件是满足表达式()。
(4分)4.当P+N-P结构的N-区全耗尽时，该结构的电流电压特性呈现()状态；当P+N-N 结构的N-区全耗尽时，该结构的电流电压特性呈现()状态。
(2分)5.晶体管的共基电流增益与基区输运系数和发射结发射效率有关。
其中，基区输运系数被定义为()电流与()电流之比，影响它的主要结构和材料参数为()。
发射结发射效率被定义为()电流和()电流之比，影响它的结构和材料主要参数为()。
(6分)6.随集电极电流逐渐增加，在小注入和中等注入水平情况，晶体管电流增益会()，进入大注入状态，会出现()效应。
在极低电流水平下．电流增益是较小的。
要提高该状态下电流增益，应()体内陷阱。
(3分)7.降低基极电阻的工艺和版图措施有①()②()③()。
(3分)8.在高频晶体管中，当W B较大时，提高f T的主要措施是()和()，但是上述做法会带来()，因此需折衷。
(3分)。
9.在高频晶体管中，工作频率每增加一倍，|ßw|()，功率增益()；可定义()和()的乘积为高频优值，记为M。
(4分)10.对于MOSFET当()时，MOSFET电流仍然存在，这称为亚阈值导电。
此时，沟道表面处于()。
电子科技大学832微电子器件17年考研真题
考试科目：832 微电子器件一、填空题（共45分，每空1.5分）1、根据输运方程，载流子的（扩散）电流主要与载流子浓度梯度相关，而（漂移）电流主要与载流子浓度相关。
2、俄歇复合的逆过程是（碰撞电离）。
3、当PN结反偏时候，反向电流由（少子）扩散电流和势垒区（产生）电流构成。
4、在二极管的反向恢复过程中，中性区存储的非少子浓度降低有两个原因，一是（载流子复合），二是（反向电流抽取）。
5、薄基区二极管是指P区和N区中至少有一个区的长度远小于该区的（少子扩散长度）。
在其它条件相同的情况下，薄基区二极管的中性区宽度越（小），扩散电流越大。
6、（热击穿）又称为二次击穿，这种击穿通常是破坏性的。
7、双极型晶体管的基区少子渡越时间是指少子在基区内从发射结渡越到集电结的平均时间，等于（基区非平衡少子电荷）除以基区少子电流。
8、半导体薄层材料的方块电阻与材料的面积无关，而与（掺杂浓度）和（厚度）相关。
（备注：填电阻率和厚度也可以）。
9、双极型晶体管的电流放大系数具有（正）温度系数，双极型晶体管的反向截止电流具有（正）温度系数。
（填”正”，”负”或”零”）10、双极型晶体管用于数字电路时，其工作点设置在（截至）区和（饱和）区；MOSFET用于模拟电路时，其直流工作点设置在（饱和）区。
11、由于短沟道器件的沟道长度非常短，起源于漏区的电力线将有一部分贯穿沟道区终止于源区，造成源漏之间的（势垒高度）降低，从而造成漏极电流的（变大）。
（第二个空填”变大”，”变小”或”不变”）12、高频小信号电压是指信号电压是指信号电压的振幅小于（KT/q）；高频小信号通常是叠加在（直流偏置）上的。
13、MOSFET漏源击穿的机理有两种，一种是（漏极PN结击穿），一种是（沟道穿通）。
14、漏源交流短路的情况下，MOSFET的（沟道载流子）电荷随（栅极）电压的变化，定义为MOSFET的本征栅极电容。
15、长沟道MOSFET的跨导与沟道长度（成反比），与栅源电压（成正比），而发生速度饱和的短沟道MOSFET的跨导与沟道长度（无关）。
电子科技大学微电子器件习题
电子科技大学微电子器件习题第二章PN结填空题1、若某突变PN结的P型区的掺杂浓度为N A=1.5×1016cm-3，则室温下该区的平衡多子浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为（）和（）。
2、在PN结的空间电荷区中，P区一侧带（）电荷，N区一侧带（）电荷。
内建电场的方向是从（）区指向（）区。
3、当采用耗尽近似时，N型耗尽区中的泊松方程为（）。
由此方程可以看出，掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越（）。
4、PN结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（），内建电场的最大值就越（），内建电势V bi就越（），反向饱和电流I0就越（），势垒电容C T就越（），雪崩击穿电压就越（）。
5、硅突变结内建电势V bi可表为（），在室温下的典型值为（）伏特。
6、当对PN结外加正向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
7、当对PN结外加反向电压时，其势垒区宽度会（），势垒区的势垒高度会（）。
8、在P型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p与外加电压V之间的关系可表示为（）。
若P型区的掺杂浓度N A=1.5×1017cm-3，外加电压V= 0.52V，则P型区与耗尽区边界上的少子浓度n p为（）。
9、当对PN结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度（）；当对PN结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度（）。
10、PN结的正向电流由（）电流、（）电流和（）电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）；PN结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（）。
12、当对PN结外加正向电压时，由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散，一边（）。
每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的（）。
13、PN结扩散电流的表达式为（）。
这个表达式在正向电压下可简化为（），在反向电压下可简化为（）。
14、在PN结的正向电流中，当电压较低时，以（）电流为主；当电压较高时，以（）电流为主。
电子科技大学微电子器件 (习题解答)
s Emax
qND
在
x
xi2 处，E3
Emax
q
s
NA xp
,
由此得：xp
s Emax
qNA
(2) 对于无 I 型区的PN结,
xi1 0,
xi2 0,
E1
q
s
ND (x
xn ),
E3
q
s
NA(x
xp )
在
x
0 处，电场达到最大， Emax
q
s
ND xn
q
s
NA xp
E
Emax
E1
E3
x
0
表面上，两种结构的 Emax 的表达式相同，但由于两种结构 的掺杂相同，因而Vbi 相同（即电场曲线与横轴所围面积相同）， 所以两种结构的 xn、xp与 Emax 并不相同。
WB
dWB dVCE
0 NBdx
IC VA
WB
VA 0 NBdx
N
B
(WB
)
dWB dVCE
对均匀基区，VA
WB dWB dVCE
式中，dWB dxdB , VCE VCB VBE
因
VBE
保持不变，所以 dVCE
dVCB ,
于是：VA
WB dxdB dVCB
1
xdB
2s N
2DB n
,
将n
106 s 及 WB 、DB
之值代入，得： 0.9987。
7、
b
WB2 2DB
2
1
1
1.1251011(s)
8、以 NPN 管为例，当基区与发射区都是非均匀掺杂时， 由式（3-33a）和式（3-33b），
电子科大考研微电子器件2014真题及答案
1
电子科技大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试试题·微电子器件 @Nitengliao，@我没逗你玩儿
2
电子科技大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试试题·微电子器件 @Nitengliao，@我没逗你玩儿
6
3
电子科技大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试试题·微电子器件 @Niten士学位研究生入学考试试题·微电子器件 @Nitengliao，@我没逗你玩儿
5
电子科技大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试试题·微电子器件 @Nitengliao，@我没逗你玩儿
成都电子科技大学微电子器件2008-2016年考研初试真题+答案
电子科技大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：832 微电子器件注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。
一、填空题（共44分，每空1分）1、PN结的内建电势也称为扩散电势，是指耗尽区中从（）处到（）处的电位差。
掺杂浓度越高，内建电势将越（）。
2、根据耗尽近似和中性近似，在PN结势垒区内，（）已完全耗尽；而在势垒区之外，（）浓度等于电离杂质浓度，维持电中性。
3、在相同的电场强度和温度下，锗材料和硅材料相比较，碰撞电离率更高的是（），其原因是它的（）更小。
4、在计算实际PN结的雪崩击穿电压或势垒电容时，如果结两侧掺杂浓度相差较小，浓度梯度较小，而结深较大时，则可将其近似为（）结求解。
5、温度升高时，PN结的齐纳击穿电压会（），因为（）随温度升高减小了。
6、一个PN结二极管在制备完成后对其进行了电子辐照，该二极管的反向恢复时间将（），原因是电子辐照在半导体中引入了（）。
7、当PN结的正向电流增大时，其直流增量电阻会（），扩散电容会（）。
（填“变大”，“变小”或“不变”）8、双极型晶体管的基区宽度越小，其共发射极增量输出电阻越（），厄尔利电压越（）。
（填“大”或“小”）9、双极型晶体管的发射结注入效率是指（）电流与（）电流之比。
10、双极型晶体管的基区发生大注入时，由于基区载流子浓度急剧增加，其发射结注入效率γ会（）；同时，和PN结大注入相类似，基区内会发生（）效应。
11、高频双极型晶体管的工作频率范围一般在：（）< f <（）。
12、双极型晶体管的高频优值是指（）与（）的乘积。
13、小电流时，双极型晶体管的电流放大系数会下降，这是由于（）在（）中所占的比例增加所引起的。
14、MOS结构中，半导体的表面势是指从（）到（）的电势差。
一般来说，实际MOS结构的表面势是（）零的，这主要是由于（）以及（）所引起。
（第三个空填“>”、“<”或“=”）15、为了降低栅氧化层电荷的影响，MOSFET通常会采用（）晶面来制作。
(定稿)电子科技大学2010年《自动控制原理》考研试题答案与详解(一个手画图)
电子科技大学2010年《自动控制原理》考研试题与答案【-1】（电子科技大学2010年考研试题）某负反馈控制系统框图如图所示，试求系统的传递函数()/()C s R s 。
解：由梅森公式可得：232m m m 11K HT s T s T s sτ∆=++++系统包含九条前向通道：12P K P s τ=-=-，，345H P P K P s sτ===，，，61P =，72m K P T s =，83m P T s τ=，92m 1P T s =；1234567891∆=∆=∆=∆=∆=∆=∆=∆=∆=。
可得传递函数为：9332k k1m m m 232m m m 11()()11()1k H K K K P s s s T s T s T s C s s K H R s T s T s T s sτττΦτ=--+++++++∆====∆++++∑【-1】（电子科技大学2010年考研试题）某太阳能加热系统的微分方程为：1112222d 3d d 2dd x x u u tx x u t⎧=++⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩ 其中1u ，2u 是系统输入，d 是系统干扰。
（1）请列写出系统的状态方程；（2）当10u =，21u =，d =1，试求系统初始状态为零时的系统响应[]12()()()TX t x t x t =。
解：由题可知： 1230110,,02011u A B u u d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦系统状态方程为： 1112223011002011u x x u x x d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦则可得：320e 0e (0)00e tAtt X ⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，3()021(e 1)()e ()d 3e 1t t A t t X t Bu τττ-⎡⎤-⎢⎥⇒==⎢⎥-⎢⎥⎣⎦⎰ 【-1】（电子科技大学2010年考研试题）某负反馈控制系统如图所示，试绘制系统以τ为参变量的根轨迹。