半导体器件原理习题

半导体器件原理习题

0-1 查阅晶体管命名方法（中国 美国 欧洲 日本）

半导体分立器件外形尺寸标准。

1-1 用PN结的理论分别解释二极管的正向、反向、击穿特性。

1-2 简述二极管开关时间tr （反向恢复时间）的产生原因，减小措施。

2-1 画出单发射极条双基极接触NPN外延平面管的工艺过程平面图和剖面图，并对工艺过程作简要的说明。

2-2 两个背靠的PN结为什么能构成双极晶体管？

2-3 求解基区杂质为指数分布时，基区内建电势εBB 的表达式。

分别求解基区杂质的均匀分布、线性分布、指数分布时的τB。

2-4 求解发射区为均匀掺杂时，IPE的表达式。

IPEqAEDPEdPNE(x)dx

qVBEkTxPnE(x)PnE(0)(1)PnE0(eWE1)(1x)WE

22RWEBRB2LnB2-5 从共射极电流增益定义出发，推导出

1表达式。

2-6 掌握BJT的共射极输出特性曲线图，标出各种参数。（曲线方程）

2-7 叙述三个大电流效应产生的原理，对BJT性能的影响。

2-8 解释ICEO=（1+β）ICBO（和BVCEO的负阻特性）。

2-9 推导习题中圆形版图BJT的rb表达式。

3-1 推导跨导gm的表达式，说明其物理意义及重要性。

3-2 从τec表达式出发，说明提高fT的途径。

求解τb=0.5τec ，wβ=0.5um，DnB=12.5cm2/s的均匀基区BJT的fT值。

3-3 已知某晶体管的fT=1.0GHz，rbb’=10Ω，Cτ0=5pf，分别计算f=100MHz，f=200MHz下的GMAE各为多少倍？换算为多少dB？

（GMAE1=80倍 =20倍

=19dB =13dB）

3-4 试述BJT开关时间产生的原因及所对应的内部电荷分布状态。

分别画出4个开关时间对应的BJT内部载流子分布变化图，说明缩短BJT开关时间的措施。

4-1 画出Al栅n沟MOSFET工艺过程的平面图和剖面图，注明主要光刻尺寸。

4-2 P288 A·1 求VT（0）

NA=1.5×1016cm-3 QOX=1×1011q/cm2

QOXQBMVT（0）=-Φms-COX+COX+2φF

=-0.95-0.46+1.74+0.72=1.05（V）

4-3 画出n沟增强型MOSFET的输出特性曲线，并将此曲线划分为三段，分别用萨之唐方程解释之。

4-4 推导gm表达式，并说明提高gms的主要途径。

4-5 从fT、fM、τcn 表达式出发，说明提高MOSFET频率特性，开关特性的途径。

5-1 试比较BJT与MOSFET（JFET、MESFET）的优缺点。

5-2 画出n沟耗尽型JFET（MESFET）输出特性曲线，并用“平方率传输特性方程”解释之。

IDW2Sn[2(VGSVT)VDSVDS]a。 L，其中

5-3 写出JFET（MESFET）频率特性表达式，提高频率的途径。

aND2VPVDSvlVPaf0222L L22L0SfTMAX=（）,

fMAXfT2Rgsgds33(GHz)L(um)

5-4 了解GaAs MESFET的基本结构，AlGaAs/GaAs HEMT的基本结构。