1、電子科技大學微電子器件習題第二章 PN 結填空題1、若某突變PN結的P型區的摻雜濃度為Na=1.5 >W16cm-3,則室溫下該區的平衡多子濃度ppo與平衡少子濃度npo分別為（）和（）。2、在PN 結的空間電荷區中， P 區一側帶（ ）電荷， N 區一側帶（ ）電荷。內建電場的方向是從（ ）區指向（ ）區。3、當采用耗盡近似時，N 型耗盡區中的泊松方程為（ ）。由此方程可以看出，摻雜濃度越高，則內建電場的斜率越（ ）。4、 PN 結的摻雜濃度越高，則勢壘區的長度就越（ ），內建電場的最大值就越（）,內建電勢Vbi就越（），反向飽和電流I0就越（），勢壘電容Ct就越（），雪 崩擊穿電壓就

2、越（ ）。5、硅突變結內建電勢Vbi可表為（），在室溫下的典型值為（）伏特。6、當對PN 結外加正向電壓時，其勢壘區寬度會（），勢壘區的勢壘高度會（）。7、當對PN 結外加反向電壓時，其勢壘區寬度會（），勢壘區的勢壘高度會（）。8、在P型中性區與耗盡區的邊界上，少子濃度np與外加電壓 V之間的關系可表示為（）。若P型區的摻雜濃度Na=1.5 1017cm3,外加電壓 V= 0.52V,則P型區與耗盡區邊界上的少子濃度np 為（ ）。9、當對PN 結外加正向電壓時，中性區與耗盡區邊界上的少子濃度比該處的平衡少子濃度（ ）；當對 PN 結外加反向電壓時，中性區與耗盡區邊界上的少子濃度比該處的平衡少

3、子濃度（ ）。10、 PN 結的正向電流由（ ）電流、（ ）電流和（ ）電流三部分所組 成。11、 PN 結的正向電流很大，是因為正向電流的電荷來源是（ ）； PN 結的反向電流很小，是因為反向電流的電荷來源是（ ）。12、當對 PN 結外加正向電壓時，由 N 區注入 P 區的非平衡電子一邊向前擴散，一邊（ ）。每經過一個擴散長度的距離，非平衡電子濃度降到原來的（ ）。13、 PN 結擴散電流的表達式為（ ）。這個表達式在正向電壓下可簡化為（ ），在反向電壓下可簡化為（ ）。14、在 PN 結的正向電流中，當電壓較低時，以（ ）電流為主；當電壓較高時，以（ ）電流為主。15、薄基區二極管是指P

4、N 結的某一個或兩個中性區的長度小于（ ）。在薄基區二極管中，少子濃度的分布近似為（ ）。16、小注入條件是指注入某區邊界附近的（）濃度遠小于該區的（）濃度，因此該區總的多子濃度中的（ ）多子濃度可以忽略。17、大注入條件是指注入某區邊界附近的（）濃度遠大于該區的（）濃度，因此該區總的多子濃度中的（ ）多子濃度可以忽略。18、勢壘電容反映的是PN 結的（ ）電荷隨外加電壓的變化率。 PN 結的摻雜濃度越高，則勢壘電容就越（ ）；外加反向電壓越高，則勢壘電容就越（ ）。19、擴散電容反映的是PN 結的（ ）電荷隨外加電壓的變化率。正向電流越大，則擴散電容就越（ ）；少子壽命越長，則擴散電容就越（

5、 ）。20、在 PN 結開關管中，在外加電壓從正向變為反向后的一段時間內，會出現一個較大的反向電流。引起這個電流的原因是存儲在（ ）區中的（ ）電荷。這個電荷的消失途徑有兩條，即（ ）和（ ）。21、從器件本身的角度，提高開關管的開關速度的主要措施是（ ）和（）。22、 PN 結的擊穿有三種機理，它們分別是（ ）、（ ）和（ ）。23、 PN 結的摻雜濃度越高，雪崩擊穿電壓就越（ ）；結深越淺，雪崩擊穿電壓就越（ ）。24、雪崩擊穿和齊納擊穿的條件分別是（ ）和（ ）。問答與計算題1、簡要敘述 PN 結空間電荷區的形成過程。2、什么叫耗盡近似？什么叫中性近似？3、什么叫突變結？什么叫單邊突變結

6、？什么叫線性緩變結？分別畫出上述各種PN 結的雜質濃度分布圖、內建電場分布圖和外加正向電壓及反向電壓時的少子濃度分布圖。4、 PN 結勢壘區的寬度與哪些因素有關？5、寫出PN結反向飽和電流I0的表達式，并對影響I0的各種因素進行討論。6、 PN 結的正向電流由正向擴散電流和勢壘區復合電流組成。試分別說明這兩種電流隨外加正向電壓的增加而變化的規律。當正向電壓較小時以什么電流為主？當正向電壓較大時以什么電流為主？7、什么是小注入條件？什么是大注入條件？寫出小注入條件和大注入條件下的結定律，并討論兩種情況下中性區邊界上載流子濃度隨外加電壓的變化規律。8、在工程實際中，一般采用什么方法來計算PN 結的

7、雪崩擊穿電壓？9、簡要敘述PN 結勢壘電容和擴散電容的形成機理及特點。10、當把 PN 結作為開關使用時，在直流特性和瞬態特性這兩方面， PN 結與理想開關相比有哪些差距？引起PN 結反向恢復過程的主要原因是什么？11、某突變 PN結的 Nd=1.5 1015cm-3, Na=1.5 1018cm-3,試求 nno, pno, ppo和 npo的值，并 求當外加0.5V正向電壓和（-0.5V）反向電壓時的 np（-xp）和pn（xn）的值。12、某突變 PN結的Nd=1.5 1015cm-3, Na=1.5 1018cm-3,計算該 PN結的內建電勢 Vbi 之值。13、有一個P溝道MOSFE

8、T的襯底摻雜濃度為 Nd=1.5 1015cm-3,另一個N溝道 MOSFET的襯底摻雜濃度為Na=1.5 1018cm-3。試分別求這兩個 MOSFET的襯底費米勢，并將這兩個襯底費米勢之和與上題的Vbi 相比較。14、某突變 PN 結的 Nd=1.5 1015cm-3, Na=1.5 1018cm-3,試問 Jdp是 Jdn 的多少倍？15、已知某PN結的反向飽和電流為I。=10 -12A,試分別求當外力口 0.5V正向電壓和（- 0.5V ）反向電壓時的 PN 結擴散電流。16、已知某PN結的反向飽和電流為I。=10 -11A,若以當正向電流達到10 -2A作為正向 導通的開始，試求正向

9、導通電壓Vf之值。若此PN結存在寄生串聯電阻Rcs= 4口則在同樣的測試條件下Vf將變為多少？17、某硅單邊突變結的雪崩擊穿臨界電場Ec=3.5 105Vcm-1,開始發生雪崩擊穿時的耗盡區寬度xdB= 8.57科孤求該PN結的雪崩擊穿電壓Vb。若對該PN結外加V|=0.25Vb的反向電壓，則其耗盡區寬度為多少？18、如果設單邊突變結的雪崩擊穿臨界電場eC 與雜質濃度無關，則為了使雪崩擊穿電壓 VB 提高 1倍，發生雪崩擊穿時的耗盡區寬度xdB 應為原來的多少倍？低摻雜區的雜質濃度應為原來的多少倍？19、某突變PN結的Vbi = 0.7V,當外加-4.3V的反向電壓時測得其勢壘電容為8pF,則

10、當外加 -19.3V 的反向電壓時其勢壘電容應為多少？20、某突變結的內建電勢Vbi = 0.7V ，當外加電壓 V= 0.3V 時的勢壘電容與擴散電容分另是2pF和2M0-4pF,試求當外加電壓 V= 0.6V時的勢壘電容與擴散電容分別是多少？21、某硅突變結的nA= 1 xi016cm-3, nD= 5 »016cm-3,試計算平衡狀態下的(1) 內建電勢 Vbi；(2) P區耗盡區寬度 xp、N區耗盡區寬度 xn及總的耗盡區寬度 XD；(3) 最大電場強度ax 022、某單邊突變結在平衡狀態時的勢壘區寬度為xD0 ，試求外加反向電壓應為內建電勢Vbi的多少倍時，才能使勢壘區寬度

11、分別達到2xd0和3xd0。23、一塊同一導電類型的半導體，當摻雜濃度不均勻時，也會存在內建電場和內建電勢。設一塊N型硅的兩個相鄰區域的施主雜質濃度分別為nD1和nD2,試推導出這兩個區域之間的內建電勢公式。如果nD1= 1 X1020cm-3,nD2= 1 1016cm-3,則室溫下內建電勢為多少？24、試推導出雜質濃度為指數分布N= N0exp(-x/l)的中性區的內建電場表達式。若某具有這種雜質濃度分布的硅的表面雜質濃度為1018cm-3, = 0.4科試求其內建電場的大小。再將此電場與某突變PN 結的耗盡區中最大電場作比較，該突變PN 結的nA= 1018cm-3， nD=1015cm

12、-3。25、圖P2-1所示為硅PIN結的雜質濃度分布圖，符號 I代表本征區。(4) 試推導出該 PIN 結的內建電場表達式和各耗盡區長度的表達式，并畫出內建電場分 布圖。(5) 將此 PIN 結的最大電場與不包含 I 區的 PN 結的最大電場進行比較。設后者的 P 區 與 N 區的摻雜濃度分別與前者的 P 區與 N 區的相同。I NdNaNdHl-XiZ-Na26、某硅中的雜質濃度分布如圖P2-2所示，施主雜質和受主雜質的濃度分別為Nd(x)=10 16exp(-x/ 2 10 -4)cm-3和 Na(x)= NA(0)exp(-x/10-4)cm-3(1)如果要使結深xj= 1科q則受主雜質

13、白表面濃度nA(0)應為多少？(2)試計算結深處的雜質濃度梯度A的值。(3)若將此PN結近似為線性緩變結，設 Vbi= 0.7V，試計算平衡時的耗盡區最大電場 imax,并畫出內建電場分布圖。27、試證明在一個 P區電導率 中遠大于N區電導率 3的PN結中，當外加正向電壓時 空穴電流遠大于電子電流。28、已知nI2= NCNVexp（-eG/kT） = CkT3exp（-eG0/kT） ，式中nC、 nV 分別代表導帶底、價帶頂的有效狀態密度，so代表絕對零度下的禁帶寬度。低溫時反向飽和電流以勢壘區產生電流為主。試求反向飽和電流Io與溫度的關系，并求Io隨溫度的相對變化率（dIo/dT）/Io

14、,同時畫出電壓一定時的Io T曲線。29、某P+N-N+結的雪崩擊穿臨界電場c為32V/科四當N-區的長度足夠長時，擊穿電壓Vb為144V。試求當N-區的長度縮短為3 dm時的擊穿電壓為多少？30、已知某硅單邊突變結的內建電勢為0.6V,當外加反向電壓為3.0V時測得勢壘電容為10pF,試計算當外加0.2V正向電壓時的勢壘電容。31、某結面積為10-5cm2的硅單邊突變結，當（Vbi-V）為1.0V時測得其結電容為1.3pF ，試計算該PN 結低摻雜一側的雜質濃度為多少？32、某 PN 結當正向電流為 10mA 時，室溫下的小信號電導與小信號電阻各為多少？當溫度為 100 °C 時它

15、們的值又為多少？33、某單邊突變P+N結的N區雜質濃度nD= 1016cm3, N區少子擴散長度Lp= 10科可 結面積A= 0.01cm2,外力口 0.6V的正向電壓。試計算當N區厚度分別為100dm和3dm時存儲在 N 區中的非平衡少子的數目。第三章 雙極結型晶體管填空題1、晶體管的基區輸運系數是指（ ）電流與（ ）電流之比。由于少子在渡越基區的過程中會發生（ ），從而使基區輸運系數（ ）。為了提高基區輸運系數，應當使基區寬度（ ）基區少子擴散長度。2、晶體管中的少子在渡越（ ）的過程中會發生（ ），從而使到達集電結的少子比從發射結注入基區的少子（ ）。3、晶體管的注入效率是指（ ）電流與

16、（ ）電流之比。為了提高注入效率，應當使（ ）區摻雜濃度遠大于（ ）區摻雜濃度。4、晶體管的共基極直流短路電流放大系數”是指發射結（）偏、集電結（）偏時的（ ）電流與（ ）電流之比。5、晶體管的共發射極直流短路電流放大系數3是指（）結正偏、（）結零偏時的（ ）電流與（ ）電流之比。6、在設計與制造晶體管時，為提高晶體管的電流放大系數，應當（ ）基區寬度，（ ）基區摻雜濃度。7、某長方形薄層材料的方塊電阻為100Q,長度和寬度分別為300 dm和60 dm,則其長度方向和寬度方向上的電阻分別為（）和（）。若要獲得1k的電阻，則該材料的長度應改變為（ ）。8、在緩變基區晶體管的基區中會產生一個（

17、），它對少子在基區中的運動起到（ ）的作用，使少子的基區渡越時間（ ）。9、小電流時“會（）。這是由于小電流時，發射極電流中（）的比例增大，使注入效率下降。10、發射區重摻雜效應是指當發射區摻雜濃度太高時，不但不能提高（ ），反而 會使其（ ）。造成發射區重摻雜效應的原因是（ ）和（ ）。11、在異質結雙極晶體管中，發射區的禁帶寬度（）于基區的禁帶寬度，從而使異質結雙極晶體管的（）大于同質結雙極晶體管的。12、當晶體管處于放大區時，理想情況下集電極電流隨集電結反偏的增加而（）。但實際情況下集電極電流隨集電結反偏增加而（），這稱為（）效應。13、當集電結反偏增加時，集電結耗盡區寬度會（），使基區

18、寬度（），從而使集電極電流（），這就是基區寬度調變效應（即厄爾利效應）。14、Ies是指（）結短路、（）結反偏時的（）極電流。15、Ics是指（）結短路、（）結反偏時的（）極電流。16、Icbo是指（）極開路、（）結反偏時的（）極電流。17、Iceo是指（）極開路、（）結反偏時的（）極電流。18、Iebo是指（）極開路、（）結反偏時的（）極電流。19、BVcbo是指（）極開路、（）結反偏，當（）一8時的Vcb。20、BVceo是指（）極開路、（）結反偏，當（）一8時的Vce。21、BVebo是指（）極開路、（）結反偏，當（）一8時的Veb。22、基區穿通是指當集電結反向電壓增加到使耗盡區將（）

19、全部占據時，集電極電流急劇增大的現象。防止基區穿通的措施是（）基區寬度、（）基區摻雜濃度。23、比較各擊穿電壓的大小時可知，BVcbo （ ） BVceo , BVcbo （ ） BVebo。24、要降低基極電阻rbb,應當（）基區摻雜濃度，（）基區寬度。25、無源基區重摻雜的目的是（）。26、發射極增量電阻re的表達式是（）。室溫下當發射極電流為1mA時，re=（）。27、隨著信號頻率的提高，晶體管的a %國的幅度會（），相角會（）。28、在高頻下，基區渡越時間t對晶體管有三個作用，它們是：（）、（）和（）。29、基區渡越時間 0是指（）。當基區寬度加倍時，基區渡越時間增大到原來的（）倍。3

20、0、晶體管的共基極電流放大系數|ad隨頻率的（）而下降。當晶體管的|ad下降到（）時的頻率，稱為 a的截止頻率，記為（）。31、晶體管的共發射極電流放大系數|34隨頻率的（）而下降。當晶體管的|34下降1到V段時的頻率，稱為 的（），記為（）。32、當f>>fB時，頻率每加倍，晶體管的|%|降到原來的（）；最大功率增益 Kpmax降 到原來的（）。33、當（）降到1時的頻率稱為特征頻率 fT。當（）降到1時的頻率稱為最高振蕩 頻率fMo34、當|33|降到（）時的頻率稱為特征頻率 fTo當Kpmax降到（）時的頻率稱為最高 振蕩頻率fM。35、晶體管的高頻優值 M是（）與（）的乘積

21、。36、晶體管在高頻小信號應用時與直流應用時相比，要多考慮三個電容的作用，它們 是（）電容、（）電容和（）電容。37、對于頻率不是特別高的一般高頻管，機中以（）為主，這時提高特征頻率fT的主要措施是（ ）。38、為了提高晶體管的最高振蕩頻率fM ，應當使特征頻率fT （ ），基極電阻rbb'（ ），集電結勢壘電容CTC （ ）。39、對高頻晶體管結構上的基本要求是：（）、（）、（ ）和（）。問答與計算題1、畫出 NPN 晶體管在飽和狀態、截止狀態、放大狀態和倒向放大狀態時的少子分布 圖。畫出 NPN 晶體管在飽和狀態、截止狀態、放大狀態和倒向放大狀態時的能帶圖。2、畫出共基極放大區晶體

22、管中各種電流的分布圖，并說明當輸入電流Ie 經過晶體管變成輸出電流I C 時，發生了哪兩種虧損？3、倒向晶體管的電流放大系數為什么小于正向晶體管的電流放大系數？4、提高基區摻雜濃度會對晶體管的各種特性，如 下& Cte、BVebo、Vpt、Va、 rbb'等產生什么影響？5、減薄基區寬度會對晶體管的上述各種特性產生什么影響？6、先畫出雙極晶體管的理想的共發射極輸出特性曲線圖，并在圖中標出飽和區與放大區的分界線，然后再分別畫出包括厄爾利效應和擊穿現象的共發射極輸出特性曲線圖。7、畫出包括基極電阻在內的雙極型晶體管的簡化的交流小信號等效電路。8、什么是雙極晶體管的特征頻率fT?寫出

23、fT的表達式，并說明提高fT的各項措施。9、寫出組成雙極晶體管信號延遲時間鐘的4個時間的表達式。其中的哪個時間與電流Ie有關？這使fT隨Ie的變化而發生怎樣的變化？10、說明特征頻率fT 的測量方法。11、什么是雙極晶體管的最高振蕩頻率fM?寫出fM的表達式，說明提高fM的各項措施。12、畫出高頻晶體管結構的剖面圖，并標出圖中各部分的名稱。13、某均勻基區 NPN晶體管的 Wb= 1m,B= 20cm 2s-1,試求此管的基區渡越時間to當此管的基區少子電流密度JnE = 102Acm-2時，其基區少子電荷面密度Qb為多少？14、某均勻基區晶體管的 Wb= 2科中Lb= 10科卬試求此管的基區

24、輸運系數百之值。若將此管的基區摻雜改為如式（3-28）的指數分布，場因子中6,則其6變為多少？15、某均勻基區 NPN 晶體管的 Wb= 2m, B=1017cm-1, Db= 18cm 2s-1, b=5M0 飛，試求該管的基區輸運系數百之值。又當在該管的發射結上加0.6V的正向電壓，集電結短路時，該管的JnE和JnC各為多少？16、某均勻基區晶體管的注入效率產0.98,若將其發射結改為異質結，使基區的禁帶寬度eGB比發射區的禁帶寬度eGE小0.08eV,則其注入效率汝為多少？若要使其丫仍為0.98,則其有源基區方塊電阻Rdb可以減小到原來的多少？17、某雙極型晶體管的Rab= 1000 Q

25、Rde= 5 Q基區渡越時間e10s，當Ib= 0.1mA時,Ic= 10mA,求該管的基區少子壽命俟18、某晶體管的基區輸運系數3=0.99,注入效率 產0.97,試求此管的“與份當此管的有源基區方塊電阻Rb乘以3,其余參數均不變時，其 a與3變為多少？19、某雙極型晶體管當I B1= 0.05mA 時測得 IC1 = 4mA ，當IB2= 0.06mA 時測得IC2 =5mA ，試分別求此管當Ic = 4mA時的直流電流放大系數3與小信號電流放大系數伊。20、某緩變基區 NPN晶體管的BVcbo = 120V,戶81 ,試求此管的 BVceo。21、某高頻晶體管的f尸5MHz ,當信號頻率

26、為f=40MHz時測得其|3$=10,則當f=80MHz時|34為多少？該管的特征頻率fT為多少？該管的狗為多少？22、某高頻晶體管的加=50,當信號頻率f為30MHz時測得|3-|=5,求此管的特征頻率fT,以及當信號頻率 f分另為15MHz和60MHz時的|網之值。23、某高頻晶體管的基區寬度Wb=1基區渡越時間 g 2.7 X0-10s,fT=550MHz。當該管的基區寬度減為0.5科叫其余參數都不變時，fT變為多少？24、某高頻晶體管的 e20”也，當信號頻率為f=100MHz時測得其最大功率增益為Kpmax=24,則當f=200MHz時Kpmax為多少？該管的最高振蕩頻率fM為多少？

27、25、畫出NPN緩變基區晶體管在平衡時和在放大區、飽和區及截止區工作時的能帶 圖。26、畫出NPN緩變基區晶體管在平衡時和在放大區、飽和區及截止區工作時的少子分 布圖。27、某晶體管當Ibi= 0.05mA時測得Ici= 4mA ,當Ib2= 0.06mA時測得Ic2= 5mA ,試 分別求此管當Ic = 4mA時的直流電流放大系數3與增量電流放大系數"28、已知某硅NPN均勻基區晶體管的基區寬度Wb= 2基區摻雜濃度 nB= 5 X1016cm-3,基區少子壽命tB= 1 gs基區少子擴散系數 Db= 15cm2s-1,以及從發射結注入基區的少子電流密度JnE= 0.1A/cm2。

28、試計算基區中靠近發射結一側的非平衡少子電子濃度nB(0)、發射結電壓VBE和基區輸運系數 3。29、已知某硅NPN緩變基區晶體管的基區寬度Wb= 0.5科貝基區少子擴散系數 Db二20cm2s-1,基區自建場因子Y = 20,試計算該晶體管的基區渡越時間tb。30、對于基區和發射區都是非均勻摻雜的晶體管，試證明其注入效率丫可表為上式中，Qeo和Qbo分別代表中性發射區和中性基區的雜質電荷總量，De和Db分別代表中性發射區和中性基區的少子有效擴散系數。31、已知某硅NPN均勻基區晶體管的基區寬度Wb= 0.7科貝基區摻雜濃度 nB= 1017cm-3,基區少子壽命tB= 10-7s,基區少子擴散

29、系數 Db= 18cm2s-1,發射結注入效率= 0.995,發射結面積Ae= 104 dm2。表面和勢壘區復合可以忽略。當發射結上有0.7V的正偏壓時，試計算該晶體管的基極電流Ib、集電極電流Ic和共基極電流放大系數a分別等于多少？32、已知某硅NPN均勻基區晶體管的基區寬度Wb= 0.5科貝基區摻雜濃度 nB= 4 X1017cm-3,基區少子壽命tB= 10-6s,基區少子擴散系數 Db= 18cm2s-1,發射結面積 Ae= 10 -5cm2。(1)如果發射區為非均勻摻雜，發射區的雜質總數為QEo/q= 8 109個原子，發射區少子擴散系數De= 2cm2s-1,試計算此晶體管的發射結

30、注入效率卜. - . . *(2)試計算此晶體管的基區輸運系數3。試計算此晶體管的共發射極電流放大系數(4)在什么條件下可以按簡化公式0m來估算3?在本題中若按此簡化公式來估算3,則引入的百分誤差是多少？33、在N型硅片上經硼擴散后，得到集電結結深xjc= 2.1科國有源基區方塊電阻 Ra bi=800 Q再經磷擴散后，得發射結結深Xje= 1.3科犯發射區方塊電阻 RO = 10 Q設基區少子壽命tB= 10-7s,基區少子擴散系數 Db= 15cm2s-1,基區自建場因子 中8,試求該晶體管的 電流放大系數 ”與3分別為多少？34、在材料種類相同，摻雜濃度分布相同，基區寬度相同的條件下，P

31、NP晶體管和NPN晶體管相比，哪種晶體管的發射結注入效率丫較大？哪種晶體管的基區輸運系數百較大？35、已知某硅NPN均勻基區晶體管的基區寬度Wb= 2.5科貝基區摻雜濃度 nB= 1017cm-3,集電區摻雜濃度nc= 1016cm-3,試計算當Vcb= 0時的厄爾利電壓 Va的值。36、有人在測晶體管的Iceo的同時，錯誤地用一個電流表去測基極與發射極之間的浮空電勢，這時他聲稱測到的Iceo實質上是什么？37、某高頻晶體管的f尸20MHz,當信號頻率f= 100MHz時測得其最大功率增益Kpmax= 24 o 試求：(1)該晶體管的最高振蕩頻率fMo(2)當信號頻率f為200MHz時該晶體管

32、的Kpmax之值。38、某硅NPN緩變基區晶體管的發射區雜質濃度近似為矩形分布，基區雜質濃度為指數分布，從發射結處的nB(0) = 1018cm-3,下降到集電結處的nB(WB) = 5 1015cm-3,基區寬度Wb= 2科明基區少子擴散系數Db= 12cm2/s,基極電阻Rbb'= 75烏集電區雜質濃度 nc =1015cm-3,集電區寬度 Wc = 10科叫發射Z面積 Ae和集電結面積 Ac均為5X10-4cm2。工作點為：Ie= 10mA , Vcb= 6V。(正偏的勢壘電容可近似為零偏勢壘電 容的2.5倍。)試計算：(1)該晶體管的四個時間常數teb、tb、tD、tc,并比較

33、它們的大??；(2)該晶體管的牛I征頻率 fT；(3)該晶體管當彳t號頻率 f= 400MHz時的最大功率增益 Kpmax ；(4)該晶體管的高頻優值 M;(5)該晶體管的最高振蕩頻率fM。39、在某偏置在放大區的 NPN晶體管的混合 兀參數中，假設 C.完全是中性基區載流 子貯存的結果，C四完全是集電結空間電荷區中電荷變化的結果。試問：(1)當電壓VCE維持常數，而集電極電流IC加倍時，基區中靠近發射結一側的少子濃度nB(0)將加倍、減半、還是幾乎維持不變？基區寬度Wb將加倍、減半、還是幾乎維持不變？(2)由于上述參數的變化，參數Rbb,、Rm gm、C八Cu將加倍、減半、還是幾乎維持不變？(

34、3)當電流Ic維持常數，而集電結反向電壓的值增加，使基區寬度Wb減小一半時，nB(0)將加倍、減半還是幾乎維持不變？第五章 絕緣柵場效應晶體管填空題(6) N 溝道MOSFET 的襯底是（）型半導體，源區和漏區是（）型半導體，溝道中的載流子是（）。(7) P 溝道MOSFET 的襯底是（）型半導體，源區和漏區是（）型半導體，溝道中的載流子是（）。3、當VGS=VT 時，柵下的硅表面發生（），形成連通（ ）區和（ ）區的導電溝道，在VDS 的作用下產生漏極電流。4、N溝道MOSFET中，Vgs越大，則溝道中的電子就越（），溝道電阻就越（），漏極電流就越（ ）。5、在 N 溝道 MOSFET 中，

35、 VT>0 的稱為增強型，當 VGS=0 時 MOSFET 處于（ ）狀態； VT<0 的稱為耗盡型，當 VGS=0 時 MOSFET 處于（ ）狀態。6、由于柵氧化層中通常帶（）電荷，所以（ ）型區比（ ）型區更容易發生反型。7、要提高N溝道MOSFET的閾電壓Vt,應使襯底摻雜濃度nA （）,使柵氧化層厚度Tox（）。(8) N 溝道 MOSFET 飽和漏源電壓VDsat 的表達式是（）。當VDS>=VDsat 時，MOSFET 進入（ ）區，漏極電流隨VDS 的增加而（）。9、由于電子的遷移率a比空穴的遷移率即（），所以在其它條件相同時，（）溝道MOSFET的iDsat

36、比（）溝道 MOSFET的大。為了使兩種 MOSFET的iDsat相同，應當 使N溝道MOSFET的溝道寬度（）P溝道MOSFET的。10、當N溝道MOSFET的Vgs<Vt時，MOSFET （）導電，這稱為（）導電。11、對于一般的 MOSFET ，當溝道長度加倍，而其它尺寸、摻雜濃度、偏置條件等都不變時，其下列參數發生什么變化：VT （ ）、 i Dsat（）、Ron（）、gm（ ）。12、由于源、漏區的摻雜濃度（）于溝道區的摻雜濃度，所以 MOSFET 源、漏 PN結的耗盡區主要向（ ）區擴展，使MOSFET 的源、漏穿通問題比雙極型晶體管的基區穿通問題（ ）。13、 MOSFET

37、 的跨導 gm 的定義是（ ），它反映了（ ）對（ ）的控制能 力。14、為提高跨導gm的截止角頻率cogm,應當（）科，（）L, （） Vgs。15、閾電壓VT 的短溝道效應是指，當溝道長度縮短時，VT 變（）。16、在長溝道MOSFET 中，漏極電流的飽和是由于（ ），而在短溝道 MOSFET中，漏極電流的飽和則是由于（ ）。17、為了避免短溝道效應，可采用按比例縮小法則，當MOSFET 的溝道長度縮短一半時，其溝道寬度應（ ），柵氧化層厚度應（ ），源、漏區結深應（ ），襯底摻雜濃 度應（ ）。問答與計算題1、畫出 MOSFET 的結構圖和輸出特性曲線圖，并簡要敘述 MOSFET 的工作

38、原理。2、什么是MOSFET的閾電壓Vt?寫出Vt的表達式，并討論影響Vt的各種因素。3、什么是MOSFET 的襯底偏置效應？4、什么是有效溝道長度調制效應？如何抑制有效溝道長度調制效應？5、什么是MOSFET的跨導gm?寫出gm的表達式，并討論提高 gm的措施。6、提高MOSFET 的最高工作頻率fT 的措施是什么？7、什么是MOSFET 的短溝道效應？8、什么是MOSFET 的按比例縮小法則？9、在nA = 1015cm-3的P型硅襯底上制作 Al柵N溝道MOSFET ,柵氧化層厚度為50nm,柵氧化層中正電荷數目的面密度為1011cm-2,求該MOSFET的閾電壓Vt之值。10、某處于飽

39、和區的N 溝道 MOSFET 當 VGS= 3V 時測得 IDsat = 1mA ，當VGS= 4V 時測得IDsat = 4mA,求該管的Vt與3之值。11、某 N 溝道 MOSFET 的 Vt= 1V,出 4 K0-3AV-2,求當 Vgs= 6V , Vds分別為 2V、 4V、6V、8V和10V時的漏極電流之值。12、某 N 溝道 MOSFET 的 Vt = 1.5V,芹 6 M0-3AV -2,求當 Vds= 6V , Vgs 分別為 1.5V、 3.5V、5.5V、7.5V和9.5V時的漏極電流之值。13、某 N 溝道 MOSFET 的 Vt = 1.5V,芹 6 M0-3AV -2,求當 Vgs分別為 2V、4V、6V、 8V和10V時的通導電阻Ron之值。14、某 N 溝道 MOSFET 的 Vt = 1V,芹 4 M0-3AV -2,求當 Vgs= 6V , Vds分別為 2V、 4V、6V、8