《半导体器件物理》复习题2012

《半导体器件物理》复习思考题

（1）提高半导体的掺杂浓度，p-n结的势垒高度将会＿增大＿＿，p-n结的势垒厚度将会＿＿增大＿；如果重掺杂，使半导体达到高度简并时，p-n结的势垒高度将会＿减小＿＿＿。（增大；减小；不变）（2）当环境温度升高时，p-n结的势垒高度将会＿减小＿＿＿，p-n结的势垒厚度将会＿减小＿＿，p-n 结的正向压降将会＿＿减小＿＿＿。（增大；减小；不变）

（3）半导体耗尽层就是其中不存在有＿任何载流子＿＿＿＿的区域。

（任何载流子；任何电荷；任何载流子和任何电荷）

（4）线性缓变p-n结的雪崩击穿电压要＿高于＿＿突变p-n结的击穿电压。

（高于；低于；等于）

（5）同时表征少数载流子的寿命长短和扩散快慢的一个重要参量是＿扩散长度＿＿＿。（迁移率；扩散系数；扩散长度）

（6）决定通过p-n结电流大小的主要因素是＿少数载流子扩散的浓度梯度＿。

（少数载流子扩散的浓度梯度；多数载流子的浓度；载流子的漂移速度；势垒区中的电场）；限制p-n结电流大小的主要区域是＿势垒区两边的中性扩散区＿。（存在有电场的势垒区；势垒区两边的中性扩散区；势垒区和扩散区以外的中性区）

（7）通过p+-n结的电子电流＿＿小于＿＿＿空穴电流。（大于；小于；等于）

（8）对于Si的p-n结，其反向电流主要是＿势垒区中复合中心的产生电流＿。

（在扩散区的少数载流子扩散电流；势垒区中复合中心的产生电流；势垒区中的漂移电流）温度升高时，Si p-n结的反向电流将＿指数增加＿。（线性增加；指数增加；快速下降；不变）

（9）p-n结在正向电压下呈现出的电容，有＿＿势垒电容和扩散电容＿＿＿＿。

（势垒电容；扩散电容；势垒电容和扩散电容）

（10）由金属-半导体接触构成的Schottky二极管，是＿多数载流子器件＿＿＿。

（少数载流子器件；多数载流子器件）与p-n结二极管相比，Schottky二极管具有＿＿＿＿较低＿＿的正向电压。（较高；较低；相等）

（11）对于放大状态的n+-p-n晶体管，通过基极的电流分量包括有＿在基区复合的电子电流，在发射区注入空穴的扩散电流，在基区抽取的电子的扩散电流，发射结势垒区中复合中心的电流＿。

（12）BJT的ICEO要比ICBO约大＿＿＿β0＿＿＿＿倍。（α0；β0）

（13）BJT的发射极电流集边效应是由于＿基区扩展电阻＿＿而产生的。

（发射极串联电阻；基区扩展电阻；基区展宽效应；基区电导调制效应）

（14）Early效应是由集电结电压变化＿＿所引起的，其基本涵义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；Kirk效应是

由＿大的发射极电流＿所引起的，其基本的涵义是。（发射结电压变化；集电结电压变化；高的集电结电压；大的发射极电流；大的基极电流）

（15）BJT的集电结与单独的p-n结相比（在可类比的情况下），它通过的电流要＿大＿，其击穿电压要＿低＿＿。（大；小；高；低）

（16）影响双极型晶体管耗散功率的主要因素是＿＿＿＿热阻＿＿＿。（基极电阻；击穿电压；集电极最大允许工作电流；热阻）

（17）BJT的开关时间一般主要决定于＿基区和集电区中过量存储电荷消失的时间＿＿。

（发射结的充放电时间；基区和集电区中过量存储电荷消失的时间；集电结的充放电时间）

（18）与双极型晶体管不同，场效应晶体管是＿电压控制＿＿器件（电压控制；电流控制），是＿＿多数＿＿载流子器件（多数；少数）。

（19）MOSFET的阈值电压基本上包含有＿栅氧化层上的电压，使半导体表面产生强反型层所需要的电压，

/Si系统内部和界面的电荷]＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿几个部平带电压[包含金属-半导体的功函数差和SiO

2

分的电压。

（20）MOSFET的阈值电压随着温度的升高将＿下降＿（下降；增大；不变）。

（21）对于长沟道场效应晶体管，其电流饱和的机理是＿沟道夹断＿＿；而对于短沟道沟道场效应晶体管，其电流饱和的机理是＿速度饱和＿＿＿。（沟道夹断；速度饱和；迁移率下降）

（22）场效应晶体管的跨导g m是反映栅极电压变化引起源-漏电流变化的大小＿（栅极电压变化引起源-漏电流变化的大小；源-漏电压变化引起源-漏电流变化的大小），它表征着场效应晶体管的＿放大性能＿＿（输出电阻；输入电阻；放大性能）。

（23）对于场效应晶体管，其饱和区的跨导要＿大于＿＿线性区的跨导（大于；小于；等于），并且饱和区的跨导等于＿线性区的漏电导＿（饱和区的漏电导；线性区的漏电导；衬底的跨导）。

（24）场效应晶体管的特征频率(截止频率) f T是根据＿输出交流电流等于输入交流电流＿来确定的（输出交流电流等于输入交流电流；输出阻抗等于输入阻抗；输出电压等于输入电压）；短沟道MOSFET的f T，往往决定于栅极回路时间常数，它与沟道长度之间具有＿平方反比＿＿关系（正比；反比；无关；平方反比）。

（25）MOSFET表面沟道中载流子的迁移率要＿低于＿＿埋沟中载流子的迁移率（高于；低于；等于），并且在室温下迁移率随着温度的升高将＿下降＿＿＿（下降；增大；不变）。

（26）MOSFET源-漏之间所能加的最高电压（击穿电压）决定于＿漏结的击穿电压和源-漏穿通电压＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（源结的击穿电压；漏结的击穿电压；栅氧化层的耐压；源-漏穿通电压）。

（27）MOSFET的亚阈状态是＿不出现＿沟道的一种工作模式（出现；不出现）；亚阈电流与栅极电压之间＿有指数＿＿关系（有指数；有线性；没有）。

（28）限制着小尺寸MOSFET进一步缩小尺寸的DIBL效应，将使得漏极电流＿增大＿，和使得阈值电压＿减小＿＿。（增大；减小；不变）

（29）小尺寸MOSFET的LDD（轻掺杂漏区）结构，其主要特点是可防止＿热电子效应＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（短沟道效应；热电子效应；源-漏穿通效应）

（30）浮置栅雪崩注入MOS（FAMOS）器件和叠栅雪崩注入MOS（SAMOS）器件都是利用＿＿＿＿＿沟道雪崩注入效应＿＿＿＿＿＿＿来工作的一种存贮器件。

（雪崩击穿效应；沟道雪崩注入效应；载流子速度饱和效应）

（31）双极型集成电路中器件的缩小规则适宜于采用＿恒定电压(CV)缩小规则＿＿,而MOS-VLSI数字集成电路中器件的缩小规则适宜于采用＿＿＿恒定亚阈特性缩小规则＿＿＿＿＿。（恒定电场(CE)缩小规则；恒定电压(CV)缩小规则；恒定亚阈特性缩小规则）

（32）对于CMOS-E/E静态反向器，最低电平是＿地电位＿＿＿，最高电平是＿电源电压＿＿。（电源电压；地电位；电源电压减去阈值电压；电源电压减去栅-源电压）

（33）CMOS反向器的逻辑阈值电压一般选取为电源电压的一半＿（电源电压；电源电压的一半；驱动管的阈值电压）；在这时驱动管和负载管都处于饱和状态＿＿状态（截止状态；饱和状态；放大状态）。

（34）对于CMOS，采用SOI衬底的最大好处之一是＿＿＿可有效地消除“自锁”效应＿＿＿＿＿＿＿。（可有效地消除“自锁”效应；可防止热电子效应；可提高击穿电压）

（35）对于VLSI中的小尺寸MOSFET，其沟道区域一般都需要进行掺杂，它的目的主要是＿＿防止源-漏穿通和控制阈值电压＿＿＿＿＿＿。（消除热电子效应；防止源-漏穿通；控制阈值电压；减弱短沟道效应）（36）实际短沟道MOSFET的输出伏安特性曲线，在饱和区的电流并不饱和，其主要原因是＿＿＿DIBL效应和沟道长度调制效应＿＿＿。（DIBL效应；沟道长度调制效应；速度饱和效应：热载流子效应）

一、填空（共32分，每空2分）

1、PN结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种，它们之间的主要区别在于扩散电容产生于过渡区外

的一个扩散长度范围内，其机理为少子的充放电，而过渡区电容产生于空间电荷区，其机理为多

子的注入和耗尽。

2、当MOSFET器件尺寸缩小时会对其阈值电压V T产生影响，具体地，对于短沟道器件对V T的影响为

下降，对于窄沟道器件对V T的影响为上升。

3、在NPN型BJT中其集电极电流I C受V BE电压控制，其基极电流I B受V BE电压控制。

4、硅-绝缘体SOI器件可用标准的MOS工艺制备，该类器件显著的优点是寄生参数小，响应速度快

等。

5、PN结击穿的机制主要有雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿等等几种，其中发生雪崩击穿的条件为

V B>6E g/q。