第一章半导体器件习题答案
第1章半导体器件习题及答案教学总结
第 1 章半导体器件习题及答案第1章半导体器件一、是非题（注：请在每小题后［］内用” V"表示对，用” X "表示错）1、P型半导体可通过在本半导体中掺入五价磷元素而获得。
（）2、N型半导体可以通过在本征半导体中掺入三价元素而得到。
（）3、在N型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以发型为P型半导体。
（）4、P型半导体带正电，N型半导体带负电。
（）5、N型半导体的多数载流子是电子，所以它带负电。
（）6半导体中的价电子易于脱离原子核的束缚而在晶格中运动。
（）7、半导体中的空穴的移动是借助于邻近价电子与空穴复合而移动的。
（）8、施主杂质成为离子后是正离子。
（）9、受主杂质成为离子后是负离子。
（）10、PN结中的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。
（）11、漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
（）12、由于PN结交界面两边存在电位差，所以，当把PN结两端短路时就有电流流过。
（）13、PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（）14、二极管的伏安特性方程式除了可以描述正向特性和反向特性外，还可以描述二极管的反向击穿特性。
（）15、通常的BJT管在集电极和发射极互换使用时，仍有较大的电流放大作用。
（）16、有人测得某晶体管的U BE=0.7V, I B=20^A,因此推算出r be=U BE/|B=0.7V/20 卩A=35k Q（）17、 有人测得晶体管在U BE =0.6V , I B =5^A,因此认为在此工作点上的r be 大约为 26mV/l B =5.2k ◎（）18、 有人测得当U BE =0.6V , I B =10^A O 考虑到当U BE =0V 时I B =0因此推算得到、选择题（注：在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处.1、在绝对零度（0K ）时，本征半导体中 __________ 载流子A.有B.没有C.少数D.多数2、在热激发条件下，少数价电子获得足够激发能，进入导带，产生 ___________ F很大关系。
模拟电子技术习题答案(1)
模拟电子技术习题答案(1)第一章常用半导体器件1习题答案〖题1.1〗（1）杂质浓度，温度（2）呈圆形电中性，呈圆形电中性（3）等同于，大于，变宽，大于，变窄（4）逆向打穿（5）减小，减小，增大（6）左移，下移，加高（7）、发射结，erf（8）一种载流子参予导电，两种载流子参予导电，压控，流控。
〖题1.2〗二极管电路如图t1.2所示，判断图中二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出端电压uo。
设二极管的导通压降为ud=0.7v。
adbadr10v5vcb?uo??r5v10vuo?(a)b1d1a?r12v9v?uob1b2(b)d1d2r10v15vuoab2d2??(c)(d)图t1.2解：（a）uo=ua－ud=－5v－0.7v=－5.7v（b）uo=ub=uc=－5v（c）uo=ua=－0.7v（d）uo=ua=－9.3v〖题1.3〗二极管电路例如图t1.3(a)右图，未知ui?10sin?t(mv)，e?1.2v，ui电容c和直流电源e对交流视为短路，二极管的伏安特性曲线如图t1.3(b)所示，r?100?，谋二极管两端的电压和穿过二极管的电流。
解：id?id?id?(5?1.92sin?t)maud?ud?ud?(0.7?0.01sin?t)v+redcid/ma12id8400.30.60.91.2ud/v??ud(a)(b)图t1.3第一章常用半导体器件2〖题1.4〗设图t1.4中的二极管d为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？。
6k?d4k??5k?1k?4k?5kb20v?18kd?20k?14kb?1k5k?15v10vaa10v?2k(a)(b)图t1.4解：(a)ua??10?41?(?20)9v4?61?45ub??2010v,ua?ub,二极管导通；5?525?(?15)4v(b)ua??10?2?185?201ub??151v,ua?ub,二极管截至。
1?141k?1k??d5v?(a)d??〖题1.5〗在图t1.5所示电路中，已知ui=10sinωt(v),二极管的正向压降和反向电流均可忽略。
半导体物理与器件(尼曼第四版)答案
半导体物理与器件(尼曼第四版)答案第一章：半导体材料与晶体1.1 半导体材料的基本特性半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料。
它的基本特性包括：1.带隙：半导体材料的价带与导带之间存在一个禁带或带隙，是电子在能量上所能占据的禁止区域。
2.拉伸系统：半导体材料的结构是由原子或分子构成的晶格结构，其中的原子或分子以确定的方式排列。
3.载流子：在半导体中，存在两种载流子，即自由电子和空穴。
自由电子是在导带上的，在外加电场存在的情况下能够自由移动的电子。
空穴是在价带上的，当一个价带上的电子从该位置离开时，会留下一个类似电子的空位，空穴可以看作电子离开后的痕迹。
4.掺杂：为了改变半导体材料的导电性能，通常会对其进行掺杂。
掺杂是将少量元素添加到半导体材料中，以改变载流子浓度和导电性质。
1.2 半导体材料的结构与晶体缺陷半导体材料的结构包括晶体结构和非晶态结构。
晶体结构是指材料具有有序的周期性排列的结构，而非晶态结构是指无序排列的结构。
晶体结构的特点包括：1.晶体结构的基本单位是晶胞，晶胞在三维空间中重复排列。
2.晶格常数是晶胞边长的倍数，用于描述晶格的大小。
3.晶体结构可分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等不同类型。
晶体结构中可能存在各种晶体缺陷，包括：1.点缺陷：晶体中原子位置的缺陷，主要包括实际缺陷和自间隙缺陷两种类型。
2.线缺陷：晶体中存在的晶面上或晶内的线状缺陷，主要包括位错和脆性断裂两种类型。
3.面缺陷：晶体中存在的晶面上的缺陷，主要包括晶面位错和穿孔两种类型。
1.3 半导体制备与加工半导体制备与加工是指将半导体材料制备成具有特定电性能的器件的过程。
它包括晶体生长、掺杂、薄膜制备和微电子加工等步骤。
晶体生长是将半导体材料从溶液或气相中生长出来的过程。
常用的晶体生长方法包括液相外延法、分子束外延法和气相外延法等。
掺杂是为了改变半导体材料的导电性能，通常会对其进行掺杂。
常用的掺杂方法包括扩散法、离子注入和分子束外延法等。
模拟电子技术基础习题及答案
第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时，锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。
如将此两个二极管串联起来，有1μA 的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？ 解：二极管正偏时，TD U U S eI I ≈ ， ST D I I lnU U ≈ 对于硅管：mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管：mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时，某硅二极管的反向饱和电流I S =。
（1）当二极管正偏压为时，二极管的正向电流为多少？（2）当温度升至67C 或降至10C -时，分别计算二极管的反向饱和电流。
此时，如保持（1）中的正向电流不变，则二极管的正偏压应为多少？ 解：（1）mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-（2）当温度每上升10℃时，S I 增加1倍，则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃)，30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时，mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3（a ）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b ）所示。
已知电源电压为6V ，二极管压降为伏。
试求： （1）流过二极管的直流电流；（2）二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解：（1）mA 53100V7.06I D =Ω-=（2）Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时，硅二极管的正向电压为，正向电流为1mA ，试计算正向电压加至时正向电流为多少？ 解：mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1-5所示。
模拟电子技术题库答案
模拟电子技术试题汇编成都理工大学工程技术学院电子技术基础教研室2010-9第一章半导体器件一、填空题1、本征硅中若掺入5价元素的原子，则多数载流子应是电子，少数载流子应是空穴。
2、在N型半导体中，电子浓度大于空穴浓度，而在P 型半导体中，电子浓度小于空穴浓度。
3、结反向偏置时，空间电荷区将变宽。
4、双极型三极管输出特性的三个区域分别是饱和区、放大区、截止区。
5、场效应管分为两大类：一类称为_结型场效应管，另一类称为绝缘栅场效应管。
6、结外加反向电压，即电源的正极接N区，电源的负极接P区,这种接法称为反向接法或_反向偏置。
7、半导体二极管的基本特性是单向导电性，在电路中可以起整流和检波等作用。
8、双极型半导体三极管按结构可分为型和型两种，它们的符号分别为和。
9、结中进行着两种载流子的运动：多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运动。
10、硅二极管的死区电压约为0.5，锗二极管的死区电压约为0.1。
11、晶体管穿透电流CEO I 是反向饱和电流CBO I 的1+β倍，在选用晶体管的时候，一般希望CBO I 尽量小。
12、场效应管实现放大作用的重要参数是跨导m g 。
13、结具有单向导电特性。
14、双极型三极管有两个结，分别是集电结和_发射结。
15、为了保证三极管工作在放大区，应使发射结正向偏置，集电路反向偏置。
16、场效应管是电压控制型元件，而双极型三极管是电流控制型元件。
17、本征硅中若掺入3价元素的原子，则多数载流子应是 空穴 ，少数载流子应是 电子 。
18、P 型半导体的多数载流子是 空穴 ，少数载流子是 电子 。
19、结外加正向电压，即电源的正极接P 区，电源的负极接N 区,这种接法称为 正向接法 或_正向偏置。
20、从双极型三极管内部三个区引出三个电极，分别是_集电极、发射极和基极。
21、双极型三极管起放大作用的外部条件是：（1）发射结外加_正向电压；（2）集电结外加反向电压。
22、N 型半导体可用正离子和等量的负电子来简化表示。
电子技术基础课后答案 庄丽娟
1-6 电路如图所示，确定二极管是正偏还是反偏，并估算 UA~UD的值。（二极管为理想二极管）
图a:VD1 正向 偏置，UA= 6.67V ,UB= 6.67V ;
图b:VD2 反向 偏置，UC= 0V ,UD= 10V 。
10V
10V
第一章 半导体器件
习题解答
1-1 PN结单向导电性的具体含义是什么？正偏导通，反偏截止
1-2 稳压二极管与普通二极管有什么区别？
普通二极管具有单向导电性，正偏导通，反偏 截止，且反向电压过大后会击穿；
稳压二极管正偏时与普通二极管相同，反偏时 有一稳定的工作电压。 1-3 怎样用万用表判断二极管、晶体管的极性与好坏？
饱和：发射结、集电结均正偏； iC由外电路决定，与iB无关
截止：发射结反偏或零偏，集电结反偏； iB=0，iC≈0
1-5 填空题 1）在半导体中，参与导电的不仅有 自由电子 ，而且还 有 空穴 ，这是半导体区别导体导电的重要特征。N型半导 体主要靠 自由电子 导电，P型半导体主要靠 空穴 导电。
2）在常温下，硅二极管的死区电压约为 0.5 V，导通后在 较大电流下的正向压降约为 0.7 V；锗二极管的死区电压 约为0.1 V，导通后在较大电流下的正向压降约为0.3 V。
将万用表的选择开关置于电阻档，选择适宜的阻值量程（如：R×1K） 二极管：将万用表的红、黑表头分别接二极管的两端。 若两次测量结果都大（断路）或者都很小（短路），则表 示二极管已经损坏。
若两次测量结果一大一小，则测量结果很小时，黑表笔所 接端为二极管的正极 晶体管：见书P11~12页
1-4 晶体管在放大、饱和和截止三种工作状态下的电压偏 置特征和电流关系是什么？ 放大：发射结正偏，集电结反偏； iC≈βiB
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。
半导体器件自测题及习题题解
第一章 常用半导体器件 自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
1、在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
（ ）2、因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（ ）3、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（ ）4、处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（ ）5、结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS 大的特点。
（ ）6、若耗尽型N 沟道MOS 管的UGS 大于零，则其输入电阻会明显变小。
（ ） 解：1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、√ 6、×二、选择正确答案填入空内。
1、PN 结加正向电压时，空间电荷区将 。
A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽2、设二极管的端电压为U ，则二极管的电流方程是 。
A. ISeU B.TU U I eS C.)1e(S －TU U I3、稳压管的稳压区是其工作在 。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿4、当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 。
A. 前者反偏、后者也反偏B. 前者正偏、后者反偏C. 前者正偏、后者也正偏 5、UGS ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。
A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解：1、A 2、C 3、C 4、B 5、A C三、写出如图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD ＝0.7V 。
解：UO1≈1.3V ，UO2＝0，UO3≈－1.3V ，UO4≈2V ，UO5≈1.3V ，UO6≈－2V 。
四、已知稳压管的稳压值U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA 。
求如图所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
解：U O1＝6V ，U O2＝5V 。
五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示，其集电极最大耗散功率P CM ＝200mW ，试画出它的过损耗区。
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习题
1.1基本要求
1.正确理解以下基本概念：二极管的单向导电性，三极管的电流控制作用，场效应管的电压控制作用。
2.熟练掌握二极管、三极管、场效应管的外特性（V －A 特性曲线及方程）。
3.熟练掌握二极管、三极管、场效应管的模型。
4.熟悉二极管、三极管、场效应管的主要参数。
1-1 在图1-37所示的两个电路中，已知V sin 30i t u ω=，二极管的正向压降可忽略不计，试画出输出电压u o 的波形。
图1-37 题1-1图
解：根据题意知：当二极管加正偏电压时，可近似视为短路；加反偏电压时，可近似开路。
即用二极管的理想模型分析问题，所以有： (a) 输出电压u o 的表达式：
u o = u i =30sin ωt (V) u i ≥0
u o =0 u i < 0
电压传输曲线见图T1－2（a ），u o 、 u i 的波形见图T1－2（b ）。
(b) 输出电压u o 的表达式：
u o =0 u i ≥0
u o = u i =30sin ωt (V) u i < 0
电压传输曲线见图T1－2（c ），u o 、 u i 的波形见图T1－2（d ）。
(a) (c)
(b) (d)
1-2 在图1-38所示电路中，V sin 30,V 10t e E ω==，试用波形图表示二极管上电压u D 。
图1-38 题1-2图
解 假设拿掉二极管 则二极管所在处的开路电压为V D V t 10sin 30+=ω
接入二极管后当开路电压大于零时二极管导通，二极管相当与短路线，二极管两端电压为0，开路电压小于零时，二极管相当与开路，二极管两端电压为开路电压
1-3 计算图1-39所示电路中流过二极管的电流I D ，设二极管导通时的正向压降U D =0.7V 。
V
5
图1.39 题1-3图
解：先拿掉二极管假设电路开路如下图所示
V 1105
2
5=⨯-
=U 所以加上二极管后二极管处于导通状态，原电路等效为：
mA I D 45.01037
.51027.43
3=⨯-⨯=
--
1-4 用试分析图1-40电路，电位器可以调节的输出端对地的电压范围, 设二极管导通时的正向压降U D =0.7V 。
12V
12+
图1-40 题1-4图
解：据分析可知图中a 、b 两二极管都处于导通的状态，所以电位器的调压范围为-0.7V ~0.7V 。
1-5 在图1-41所示电路中，试求下列几种情况下输出端电位U Y 及各元件中通过的电流(设二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。
(1) U A =0V ，U B =0V ； (2) U A =0V ，U B =10V ；
(3) U A =10V ，U B =0V (4) U A =10V ，U B =10V 。
图1-41 题1-5图
解：（1）U A =0V ，U B =0V 两个二极管都拿掉电路处在开路状态，两处的开路电压都为0V ，由此两个二极管接入后都处于截至状态，所以U Y =0V 。
各元件中的电流也为零。
(2) U A =0V ，U B =10V ，两个二极管都拿掉电路处在开路状态，VD A 处的开路电压U A =0V ，VD B 处的开路电压U B =10V ，所以VD B 首先具备导通条件，VD B 导通，VD A 截止。
mA I I VDB R 1101010
3
=⨯=
=-
V U Y 991=⨯=
(3) U A =10V ，U B =0V ，两个二极管都拿掉电路处在开路状态，VD A 处的开路电压U A =10V ，VD B 处的开路电压U B =0V ，VD A 导通，VD B 截止。
mA I I VDA R 1101010
3
=⨯=
=-
V U Y 991=⨯=
(4) U A =10V ，U B =10V ，两个二极管都拿掉电路处在开路状态，VD A 处的开路电压U A =10V ，VD B 处的开路电压U B =10V ，VD A 导通，VD B 导通。
等效电路如下图：
则V U Y 47.999
5.010
=⨯+=
1-6 如图1-42所示电路中，VS 1和VS 2为稳压二极管，其稳定工作电压分别为7V 和6V ，且具有理想的特性。
试求输出电压U o ；若将VS 1反接，输出电压U o 又等于多少？
图1-42 题1-6图
解：如图所示两个稳压管都处于反接状态起稳压作用所以V U 1670=-= ；当VS 1所接的方向改变时，VS 1正向导通，相当于短路线，输出电压V U 00=。
1-7 设硅稳压管VS 1和VS 2的稳定电压分别为5V 和10V ，求图1-43中各电路的输出电压U o ，已知稳压管的正向压降为0.7V 。
图1-43 题1-7图
解：a ）两个管子都处在稳压状态V U 151050=+= b) 两个管子都正向导通V U 4.17.07.00=+= c ）V U 50= d ）V U 7.00=
1-8 设某晶体管3个极的电位分别 为V E = -13V ，V B = -12.3V ，V C = -6.5V ， 试判断此晶体管的类型。
解：本题依照以下思路分析： 1) 基极一定居于中间电位。
2) 按照U BE = 0.2～0.3V 或U BE =0.6～0.7V 可找出发射极E ，并可确定出锗管或硅管。
3) 余下第三脚必为集电极。
4) 若U CE ＞0为NPN 型管，U CE ＜0为PNP 型管。
说以这是NPN 型的硅管。
1-9 有A 、B 、C 3只晶体管，测得各管的有关参数与电流如题表1-2所示，试填写表中空白的栏目。
解：I E C B 共发射极直流电流放大系数β
常数
B
C
B CBO
C CE =≈-=
U I I I I I β (1-6)
共基极直流电流放大系数α
常数
E
C
E CBO C CB =≈-=
U I I I I I α
集电极-基极间反向饱和电流I CBO 集电极-发射极间的反向饱和电流I CEO
I CEO 和I CBO 有如下关系， I CEO =（1+β）I CBO
1-10 根据图1-44中已标出各晶体管电极的电位，判断处于饱和状态的晶体管是（ ）。
图1-44 题1-10图
解：处于饱和区时发射结正偏，集电结正偏。
所以处在饱和状态的晶体管是a 。
1-11 放大电路如图1-45所示,设晶体管β=50，R C ＝1.5k W ，U BE ＝0.6V ，为使电路在可变电阻R P ＝0 时，晶体管刚好进入饱和状态，电阻R 应取多少？
图1-45 题1-11图
解：此时mA R U I C CES C 8.510
5.13
.0993
=⨯-=-=
- mA I I C
B 116.050
8
.5==
=β
W =-=
k R 55.71116
.07
.09。