尔雅微电子器件答案(学习通2023题目答案)
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1 半导体器件基本方程随堂测验
1、微电空间任意点的器件电场强度的散度正比于该点的（ ）。
A、答案电荷密度
B、学习电流密度
C、通题正电荷密度
D、目答负电荷密度
2、尔雅输运方程由电子电流密度和空穴电流密度构成，微电当载流子的器件迁移率和扩散系数确定以后，漂移电流取决于（ ）。答案
A、学习载流子浓度
B、通题电场强度
C、目答载流子浓度梯度
D、尔雅电荷密度
2.1 平衡PN结空间电荷区和内建电势随堂测验
1、P型区和N型区的交界面称为（ ）。
A、冶金结面
B、表面
C、结面
D、界面
2.1 平衡PN结空间电荷区和内建电势随堂测验
1、p型空间电荷区由（ ）构成。
A、电子
B、空穴
C、带正电的电离施主杂质
D、带负电的电离受主杂质
2、PN结的内建电势与（ ）有关。
A、温度
B、掺杂浓度
C、材料种类
D、外加电压
2.2 平衡PN结空间电荷区的电场分布和宽度随堂测验
1、采用耗尽近似，P型耗尽区内的( )完全扩散掉。
A、电子
B、空穴
C、载流子
D、带负电的电离受主杂质
2、采用耗尽近似，N型耗尽区内的泊松方程与（ ）成正比。
A、施主杂质浓度
B、受主杂质浓度
C、电子浓度
D、空穴浓度
2.2 平衡PN结空间电荷区的电场分布和宽度随堂测验
1、单边突变结的（ ）主要取决于低掺杂一侧的杂质浓度。
A、内建电势
B、耗尽区宽度
C、最大电场
D、势垒高度
第二周 平衡PN结的能带图与空间电荷区载流子分布、外加偏压PN结载流子运动
2.3 平衡PN结的能带图与空间电荷区载流子分布随堂测验
1、处于平衡态的PN结，其费米能级EF处处相等。
2、由PN结能带图可见，电子从N区到P区，需要克服一个高度为的势垒。
2.3 平衡PN结的能带图与空间电荷区载流子分布随堂测验
1、在近似条件下，平衡态的公式可以推广到非平衡态。其推广过程是将用（ ）代替。
A、
B、
C、
D、
2.4 外加偏压下PN结载流子运动随堂测验
1、在平衡状态下，电子的电流密度（ ）。
A、等于0
B、大于0
C、小于0
D、大于等于0
2.4 外加偏压下PN结载流子运动随堂测验
1、PN结正偏时，势垒高度降低。这就意味着n型侧中性区和p型侧中性区有更多的多子可以通过漂移运动越过势垒。
2.4 外加偏压下PN结载流子运动随堂测验
1、反偏电流的电荷来源是（ ），所以反向电流很小。
A、多子
B、少子
C、电子
D、空穴
第三周 理想的PN结直流电流电压特性、势垒区复合产生电流对PN结直流特性的影响
2.5 理想的PN结直流电流电压特性随堂测验
1、不考虑势垒区的产生-复合电流，和在势垒区为常数，这样总的电流密度等于，这样求解电流密度方程就只需在（ ）区进行。
A、耗尽
B、中性
C、势垒
D、空间电荷
2.5 理想的PN结直流电流电压特性随堂测验
1、在正偏时，从P区注入N区的非平衡空穴，其浓度在N区中随距离作指数式衰减。这是因为非平衡空穴在N区中一边扩散一边复合的缘故。
2、正偏PN结中，耗尽区边界的少子小于平衡态少子。
2.5 理想的PN结直流电流电压特性随堂测验
1、反向饱和电流的大小主要决定于半导体材料的种类、掺杂浓度和温度。半导体材料的禁带宽度越大，则ni越大，反向饱和电流就越大。
2.6 势垒区复合产生电流对PN结直流IV特性的影响随堂测验
1、反向偏置情况下，除空穴扩散电流和电子扩散电流外，还有（ ）。
A、势垒区的产生电流
B、势垒区的复合电流
C、产生电流
D、复合电流
2、正向偏置增加了耗尽层内的载流子浓度且高于其热平衡值，这导致了该区域内载流子出现复合占优。
2.6 势垒区复合产生电流对PN结直流IV特性的影响随堂测验
1、当以正向扩散电流为主时，PN结的IV特性在系统中的斜率为（ ）。
A、
B、
C、
D、
第四周 准费米能级与非平衡态PN结能带图、大注入对直流特性的影响、PN结的击穿电压
2.7 准费米能级与非平衡态PN结能带图随堂测验
1、在非平衡时，电子浓度可以用电子的准费米能级EFn来表示，则表达式为
A、n=niexp((EF-Ei)/kT)
B、n=niexp((Ei-EF)/kT)
C、n=niexp((EFn-Ei)/kT)
D、n=niexp((Ei-EFn)/kT)
2.7 准费米能级与非平衡态PN结能带图随堂测验
1、外加正向偏压为V时，势垒区中EFn比EFp高（ ）。
A、V
B、Vbi-V
C、q（Vbi-V）
D、qV
2.8 大注入对直流特性的影响随堂测验
1、所谓小注入条件，是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远小于该区的平衡少子浓度，大注入条件是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远大于该区的平衡少子浓度。
2.8 大注入对直流特性的影响随堂测验
1、当PN结发生大注入时，将产生自建电场，该电场的作用是阻止多子流动，使多子（产生和扩散运动大小相等方向相反的漂移运动，那么这个电场必定使少子产生和扩散运动大小相等方向相同的漂移运动。这相当于使少子的扩散系数D增大了一倍。这个现象称为韦伯斯脱（Webster）效应。
2.9 PN结的击穿电压随堂测验
1、当载流子积累的能量超过禁带宽度时可使被碰撞的价带电子跃迁到导带，从而产生一对新的电子空穴对，这就是碰撞电离过程，其主要发生在反偏 PN 结的（ ）中。
A、中性区
B、欧姆电极
C、耗尽区
D、扩散区
2.9 PN结的击穿电压随堂测验
1、随着PN结反向电压的增加，载流子在势垒区积累的能量增加，会发生雪崩倍增效应，当（ ）时，雪崩倍增因子趋于无穷大，发生雪崩击穿。
A、碰撞电离率小于1
B、碰撞电离率等于1
C、碰撞电离率积分等于1
D、碰撞电离率积分小于1
2.9 PN结的击穿电压随堂测验
1、一般说来，当势垒区较宽时，即杂质浓度或杂质浓度梯度较小时，容易发生齐纳击穿。反之，则容易发生雪崩击穿。
第五周 PN结的势垒电容、PN结的扩散电容、PN结的开关特性
2.10 PN结的势垒电容随堂测验
1、对突变PN结，反向电压很大时，可以略去 ，这时势垒电容与（ ）成反比。
A、
B、
C、
D、
2.11 PN结的扩散电容随堂测验
1、PN结的扩散电容来源于中性区非平衡载流子电荷随外加电压的变化。
2.12 PN结的开关特性随堂测验
1、由于PN结二极管具有单向导电性，所以可当作开关使用。当二极管处于正向导通状态时，相当于开关闭合，称为“开”态。当二极管处于反向截止状态时，相当于开关断开，称为“关”态。作为开关使用的二极管称为开关二极管。
2.12 PN结的开关特性随堂测验
1、引起反向恢复过程的原因是 PN 结在（ ）期间存储在中性区中的非平衡少子电荷 Q。
A、反向恢复
B、正向导通
C、碰撞电离
D、热激发
2.12 PN结的开关特性随堂测验
1、在开关二极管中常采用掺金的方法来提高开关管的响应速度。也可采用掺铂、电子辐照、中子辐照等方法，其目的是（ ）。
A、引入复合中心降低少子寿命
B、引入复合中心增加少子寿命
C、增加载流子的散射
D、增加载流子的能量
【单元测验】半导体器件基本方程及PN结的基本知识
1、PN结中冶金结的含义是( )。
A、空间电荷区
B、界面
C、耗尽层
D、势垒层
2、反向偏置的PN结，靠近耗尽层边界的中性区内会发生（ ）过程。
A、漂移和扩散
B、扩散和复合
C、产生和扩散
D、产生和漂移
3、理想PN结的电流是（ ）。
A、多子漂移电流
B、复合-产生电流
C、少子扩散电流
D、多子扩散电流
4、对PN+结，扩散电容上的电荷主要是储存在（ ）的非平衡载流子电荷。
A、P型中性区
B、N型中性区
C、N型势垒区
D、P型势垒区
5、为了使稳压二极管的击穿电压尽量不受温度的影响，可以通过适当选择PN结的杂质浓度分布，使其击穿电压处于两种击穿机构兼有的范围，原因是雪崩击穿具有（ ）而齐纳击穿具有与之相反的特性。
A、可逆
B、负温度系数
C、正温度系数
D、不可逆
6、PN结的空间电荷区的电荷有（ ）。
A、施主离子
B、电子
C、受主离子
D、空穴
7、PN结中有很多参数或性能都由低掺杂一侧的掺杂浓度确定的，下面（ ）就是这样的。
A、空间电荷区宽度
B、势垒电容
C、反向饱和电流
D、反向恢复过程
8、正向偏置的PN结，在靠近耗尽层边界的中性区内的少子具有（ ）特点。
A、浓度高于平衡态少子浓度
B、一边扩散一边复合
C、浓度低于平衡态少子浓度
D、产生空穴-电子对
9、PN结的击穿种类有（ ）。
A、雪崩击穿
B、齐纳击穿
C、隧道击穿
D、热击穿
10、PN结之所以具有反向恢复过程是由于（ ）。
A、中性区有多子电荷存储
B、反向电流的抽取需要时间
C、少子的复合需要时间
D、中性区有少子电荷存储
11、冶金结附近的空间电荷是由p型一侧电子和n型一侧空穴的积累引起的。
12、通常的内建电势小于禁带宽度对应的电压值。
13、通过引入耗尽近似，耗尽层内部的电荷密度完全正比于净杂质浓度。
14、欧姆接触降低了结的内建电压。
15、根据耗尽近似得到的结，电场强度正好在冶金结分界处达到最大值。
16、假设一个p+n突变结，且，则有。
17、PN结的p型和n型间的势垒随正向偏压而升高。
18、线性缓变结的耗尽层宽度正比于。
19、反向偏置饱和电流可看成是由中性区内少数载流子的产生而导致的。
20、减薄p+n突变结的轻掺杂区厚度，不但能减少存储电荷，还能降低反向抽取电流。
【单元作业】半导体器件基本方程及PN结的基本知识
1、简要叙述PN结空间电荷区的形成过程。
2、什么叫耗尽近似？什么叫中性近似？
3、什么叫突变结？什么叫单边突变结？什么叫线性缓变结？画出突变PN结的杂质浓度分布图、内建电场分布图和外加正向电压及反向电压时的少子浓度分布图。
4、PN结势垒区的宽度与哪些因素有关？
5、写出PN结反向饱和电流的表达式，并对影响的各种因素进行讨论。
6、PN结的正向电流由正向扩散电流和势垒区复合电流组成。试分别说明这两种电流随外加正向电压的增加而变化的规律。当正向电压较小时以什么电流为主？当正向电压较大时以什么电流为主？
7、什么是小注入条件？什么是大注入条件？写出小注入条件和大注入条件下的结定律，并讨论两种情况下中性区边界上载流子浓度随外加电压的变化规律。
8、在工程实际中，一般采用什么方法来计算PN结的雪崩击穿电压？
9、简要叙述PN结势垒电容和扩散电容的形成机理及特点。
10、当把PN结作为开关使用时，在直流特性和瞬态特性这两方面，PN结与理想开关相比有哪些差距？引起PN结反向恢复过程的主要原因是什么？
第六周 双极型晶体管基础、均匀基区晶体管的电流放大系数
3.1 双极型晶体管基础随堂测验
1、双极晶体管效应是通过改变（ ）。
A、正偏PN结的偏压来控制其附近正偏结的电流
B、正偏PN结的偏压来控制其附近反偏结的电流
C、反偏PN结的偏压来控制其附近正偏结的电流
D、反偏PN结的偏压来控制其附近反偏结的电流
2、当（ ）时双极型晶体管处于饱和状态。
A、发射极正偏，集电极反偏
B、发射极正偏，集电极正偏
C、发射结正偏，集电结反偏
D、发射结正偏，集电结正偏
3.1 双极型晶体管基础随堂测验
1、当NPN晶体管出在放大状态时，基区两侧耗尽区的少数载流子浓度分别为（ ）。
A、，0
B、，0
C、，0
D、，0
3.1 双极型晶体管基础随堂测验
1、均匀居基区PNP晶体管在放大状态下的能带图为（ ）。
A、
B、
C、
D、
3.1 双极型晶体管基础随堂测验
1、要提高晶体管的电流传输效率，需要（ ）。
A、NE << NB
B、NE >> NB
C、WB << LB
D、WB >>LB
2、发射结正偏、集电极零偏时的IC与IB之比称为共发射极直流短路电流放大系数。
3.2 均匀基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、双极型晶体管的基区输运系数的表达式为（ ）。
A、
B、
C、
D、
2、基区中到达集电结的少子电流与从发射区注入基区的少子形成的电流之比，称为基区输运系数。
3.2 均匀基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、双极型晶体管的发射结注入效率的表达式为（ ）。
A、
B、
C、
D、
2、从发射区注入基区的多子形成的电流与总的发射极电流之比，称为注入效率。
3.2 均匀基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、亏损因子中，项反映了基区多子注入到发射区引起的损失。
第七周 缓变基区晶体管的电流放大系数
3.3 缓变基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、在缓变基区晶体管中，由于基区杂质分布不均匀，基区内会产生内建电场，少子在基区中以( )运动为主。
3.3 缓变基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、在缓变基区晶体管中，由于基区中存在内建电场，基区渡越时间变为（ ）。
A、
B、
C、
D、
2、由于平面晶体管的基区宽度WB容易做得很小，加上基区中存在加速场，因此平面晶体管的β*与1非常接近。
3.3 缓变基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、采用方块电阻来表示双极型晶体管，无论是均匀基区晶体管还是缓变基区晶体管，其表达式都是一样的。
3.3 缓变基区晶体管的电流放大系数随堂测验
1、为了避免陷落效应，晶体管的发射区多采用（ ）扩散来代替磷扩散。
A、铟
B、硼
C、镓
D、砷
2、造成发射区重掺杂效应的原因有（ ）。
A、发射区禁带变宽
B、发射区禁带变窄
C、俄歇复合减弱
D、俄歇复合增强
3、在异质结双极型晶体管中，通常将发射结作成异质结，即用宽禁带材料制作发射区，用窄禁带材料制作基区。
4、晶体管在小电流时α与β下降的原因，是小电流时发射结（ ）电流占总发射极电流的比例增大，从而使注入效率γ降低。
第八周 双极型晶体管的电流电压方程
3.4 双极型晶体管的电流电压方程随堂测验
1、IES代表发射结反偏、集电结零偏时的发射极电流。
2、在实际晶体管中，通常αR比α小得多。
3.4 双极型晶体管的电流电压方程随堂测验
1、倒向晶体管与正向晶体管之间存在着一个重要的互易关系：。
3.4 双极型晶体管的电流电压方程随堂测验
1、ICBO代表( ) 时的集电极电流，称为共基极反向截止电流。
A、发射极短路、集电结反偏
B、发射极反偏、集电结开路
C、发射极开路、集电结反偏
D、发射极正偏、集电结反偏
2、晶体管的共发射极输出特性是指以输入端电流IE作参量，输出端电流IC与输出端电压VCE之间的关系。
3.4 双极型晶体管的电流电压方程随堂测验
1、在实测的晶体管输出特性曲线中，IC在放大区随VCE的增加而略有增加，这是由（ ）造成的。
A、基区宽度调变效应
B、有效沟道长度调制效应
C、电导调制效应
D、厄尔利效应
2、增大VA的措施是增大基区宽度WB 、减小势垒区宽度xdB。
第九周 双极型晶体管的反向特性、基极电阻
3.5 双极型晶体管的反向特性随堂测验
1、在测量ICBO时，双极型晶体管的发射结和集电结分别处于（ ）。
A、正偏和反偏
B、反偏和反偏
C、正偏和正偏
D、零偏和反偏
2、在同一个双极型晶体管中，三种集电极电流ICBO、ICS和ICEO的大小关系为（ ）。
A、ICBO>ICS>ICEO
B、ICBO>ICEO>ICS
C、ICBO<ICEO<ICS
D、ICBO<ICS<ICEO
3.5 双极型晶体管的反向特性随堂测验
1、共射极接法的双极型晶体管发生雪崩击穿的条件是（ ）。
A、M? ∞
B、M? a
C、M? 1/a
D、M? 1
2、发射极开路时，使 I’CBO→∞ 时的 |VBC| 称为共基极集电结雪崩击穿电压，记为 BVCBO 。
3.5 双极型晶体管的反向特性随堂测验
1、防止基区穿通的措施是提高WB与NB 。
3.6 基极电阻随堂测验
1、为了降低基极电阻，通常采用对非工作基区进行（ ）的掺杂。
A、高浓度、浅结深
B、高浓度、深结深
C、低浓度、深结深
D、低浓度、浅结深
第十周 电流放大系数与频率的关系、高频小信号电流电压方程与等效电路、功率增益和最高震荡频率
3.7 电流放大系数与频率的关系随堂测验
1、随着频率的不断提高，晶体管的电流放大能力将会不断降低甚至丧失。
3.7 电流放大系数与频率的关系随堂测验
1、tb可以称为（ ）。
A、基区渡越时间
B、发射极扩散电容充放电时间常数
C、发射结势垒电容充放电时间常数
D、集电结势垒电容经集电区的充放电时间常数
2、输出端对高频小信号短路（即vcb = 0，但VCB < 0）条件下的ic与ie之比称为共基极高频小信号短路电流放大系数，记为αω。
3.7 电流放大系数与频率的关系随堂测验
1、当|αω|下降到（即下降3分贝）时所对应的角频率与频率分别称为αω的截止角频率与截止频率，记为ωα与fα 。
2、频率每提高一倍，双极型晶体管的电流放大系数下降一半，功率增益降为四分之一。
3.7 电流放大系数与频率的关系随堂测验
1、高频下的电流增益|βω|与频率f的乘积，是一个与频率无关而完全取决于晶体管本身的常数。
2、电流放大系数|βω|降到（ ）时所对应的频率，称为晶体管的特征频率，用fT表示。
3.9 功率增益和最高震荡频率随堂测验
1、晶体管的最大功率增益Kpmax下降到1时所对应的频率称为最高振荡频率，记为fM 。
2、功率增益与频率平方的乘积称为晶体管的（ ），记为M。
【单元测验】双极型晶体管
1、在异质结双极型晶体管中，通常用（ ）。
A、窄禁带材料制作发射区，用宽禁带材料制作基区
B、宽禁带材料制作基区区，用窄禁带材料制作集电区
C、窄禁带材料制作基区，用宽禁带材料制作集电区
D、宽禁带材料制作发射区，用窄禁带材料制作基区
2、( )的集电结反向电压VCB称为共基极集电结雪崩击穿电压，记为BVCBO。
A、发射极开路时，使
B、发射极开路时，使
C、集电极极开路时，使
D、基极开路时，使
3、对高频小信号注入效率的影响的物理意义是，的存在意味着必须先付出对势垒区充放电的多子电流后，才能建立起一定的。这一过程需要的时间是（ ）。
A、发射结势垒电容充放电时间常数
B、发射结扩散电容充放电时间常数
C、集电结耗尽区延迟时间
D、集电结势垒电容经集电区充放电的时间常数
4、高频晶体管的工作频率一般在( )的范围内。
A、
B、
C、
D、
5、某长方形扩散区的方块电阻为200Ω，长度和宽度分别为100μm和20μm，则其长度方向的电阻为（ ）。
A、100W
B、40Ω
C、1KW
D、2KW
6、当下降到（ ）时所对应的角频率与频率分别称为的截止角频率与截止频率，记为与 。
A、
B、
C、
D、
7、要提高均匀基区晶体管的电流放大系数的方法（ ）。
A、增大基区掺杂浓度
B、减小基区掺杂浓度
C、增大基区宽度
D、减小基区宽度
8、防止基区穿通的措施是提高（ ） 。
A、增大基区掺杂浓度
B、减小基区掺杂浓度
C、增大基区宽度
D、减小基区宽度
9、从发射结注入基区的少子，由于渡越基区需要时间tb ，将对输运过程产生三方面的影响( )。
A、复合损失使小于1
B、时间延迟使相位滞后
C、渡越时间的分散使减小
D、渡越时间的分散使增大
10、晶体管的共发射极输出特性是指以输入端电流作参量，输出端电流与输出端电压之间的关系。
11、电流放大系数与频率成反比，频率每提高一倍，电流放大系数下降一半，功率增益降为四分之一。
12、特征频率代表的是共发射极接法的晶体管有电流放大能力的频率极限，而最高振荡频率则代表晶体管有功率放大能力的频率极限。
13、模拟电路中的晶体管主要工作在（ ）区。
14、共发射极电路中，基极电流IB是输入电流，集电极电流IC是输出电流。发射结正偏、集电结零偏时的IC与IB之比称为（ ），记为β
15、在缓变基区晶体管中，由于基区杂质分布不均匀，基区内会产生内建电场。少子在基区以（ ）运动为主，因此这种晶体管又称为漂移晶体管。
16、晶体管在小电流时α与β下降的原因，是小电流时（ ）占总发射极电流的比例增大，从而使注入效率γ降低。
17、造成发射区重掺杂效应的原因有（ ）。
18、为了避免陷落效应，目前微波晶体管的发射区多采用（ ）扩散来代替磷扩散。
19、代表发射结反偏、集电结零偏时的发射极电流，相当于单独一个（ ）构成的PN结二极管的反向饱和电流。
20、在实测的晶体管输出特性曲线中，在放大区随的增加而略有增加，这是由（ ）造成的。
【单元作业】双极型晶体管
1、提高双极型晶体管的电流放大系数可以采取哪些措施？
2、请详细分析缓变基区晶体管内建电场的形成过程，并分析在该内建电场的作用下载流子的运动情况。
3、请简要分析基区宽度调变效应和减小该效应的方法。
4、请描述共射极接法的双极型晶体管的反向击穿特性，并解释具有这种特性的原因。 图1 ICEO的负阻特性图 图2 包括击穿特性的共发射极输出特性曲线
5、什么是双极型晶体管的高频优值？如何提高双极型晶体管的高频优值？
第十一周 MOSFET基础、MOSFET的阈电压
4.1 MOSFET基础随堂测验
1、以下属于多子型器件的有（ ）。
A、PN结二极管
B、结型栅场效应晶体管
C、双极型晶体管
D、绝缘栅场效应晶体管
4.1 MOSFET基础随堂测验
1、一个P沟道MOSFET的阈值电压大于零，则该器件是增强型器件。
4.2 MOSFET的阈电压随堂测验
1、当硅表面处的少子浓度达到或大于表面多子浓度时，称表面发生了强反型。
4.2 MOSFET的阈电压随堂测验
1、影响MOSFET阈值电压的因素有（ ）。
A、栅氧化层厚度
B、沟道宽度
C、衬底掺杂浓度
D、氧化层固定电荷
2、对于一个N型MOSFET，为了保证器件正常工作，衬底电位应当等于或低于源极电位。
第十二周 MOSFET的直流电流电压方程、MOSFET的亚阈区导电、MOSFET的直流特性和温度特性
4.3 MOSFET的直流电流电压方程随堂测验
1、以下哪些措施可以增大MOSFET的饱和区漏极电流：（ ）。
A、增加沟道长度
B、减小栅氧化层厚度
C、减小沟道宽度
D、提高阈值电压
2、在推导MOSFET非饱和区直流电流电压方程时，采用了以下哪些近似：（ ）。
A、缓变沟道近似
B、强反型近似
C、耗尽近似
D、沟道迁移率恒定近似
4.3 MOSFET的直流电流电压方程随堂测验
1、MOSFET的饱和区漏极电流ID 随 VDS 的增大而略有增大，是由于什么原因引起的：（ ）。
A、基区宽度调变效应
B、漏区静电场对沟道的反馈
C、有效沟道调制效应
D、阈电压的短沟道效应
4.4 MOSFET的亚阈区导电随堂测验
1、以下哪些措施可以降低MOSFET的亚阈区摆幅：（ ）。
A、减小沟道长度
B、增加栅氧化层厚度
C、增加沟道宽度
D、降低衬底掺杂浓度
2、当MOSFET处于亚阈区时，衬底表面的少子浓度介于本征载流子浓度与衬底平衡（）浓度之间。
4.5 MOSFET的直流特性和温度特性随堂测验
1、以下哪些措施可以防止MOSFET的沟道穿通：（ ）。
A、减小沟道长度
B、增加衬底掺杂浓度
C、增加栅氧化层厚度
D、增加沟道宽度
4.5 MOSFET的直流特性和温度特性随堂测验
1、当N型MOSFET的温度降低时，器件的阈值电压将（ ）。
2、当MOSFET的栅极电压较大时，随着温度的温度升高，漏极电流将（ ）。
第十三周 MOSFET的小信号交流参数、短沟道效应、MOSFET的发展方向
4.6 MOSFET的小信号交流参数随堂测验
1、MOSFET的（ ）是输出特性曲线的斜率，（ ）是转移特性曲线的斜率。
A、漏源电导，跨导
B、跨导，漏源电导
C、漏源电阻，栅源电阻
D、漏源电阻，跨导
2、以下哪些措施可以提高MOSFET的跨导：（ ）。
A、减小沟道长度
B、增加衬底掺杂浓度
C、增加栅氧化层厚度
D、增加沟道载流子迁移率
4.7 短沟道效应随堂测验
1、以下哪些措施可以缓解MOSFET阈电压的短沟道效应：（ ）。
A、减小衬底掺杂浓度
B、减小沟道长度
C、增加源漏结深
D、减小氧化层厚度
2、当MOSFET的沟道宽度很小时，阈值电压将随着沟道宽度的增加而（ ）。
4.7 短沟道效应随堂测验
1、MOSFET发生速度饱和之后，以下哪些物理量将与沟道长度不相关：（ ）。
A、饱和漏源电压
B、跨导
C、饱和漏极电流
D、最高工作频率
2、MOSFET的沟道夹断总是先于速度饱和发生。
4.7 短沟道效应随堂测验
1、长时间的热电子效应可能会对MOSFET的器件性能产生哪些影响：（ ）。
A、阈值电压增大
B、跨导增大
C、亚阈区特性恶化
D、漏源击穿电压增加
2、P沟道的短沟道 MOSFET 更容易发生横向双极击穿。
4.8 MOSFET的发展方向随堂测验
1、当MOSFET的沟道长度、各种横向和纵向尺寸都按照缩小因子K等比例缩小时，以下哪些物理量将缩小K倍。（ ）
A、阈电压
B、漏极电流
C、单位面积栅电容
D、跨导
【单元测验】绝缘栅型场效应晶体管
1、以下哪些因素对MOSFET的阈值电压无影响 （ ）。
A、栅氧化层厚度
B、沟道长度
C、氧化层固定电荷
D、衬底掺杂浓度
2、某N沟道耗尽型MOSFET，其阈值电压为-2V，增益因子β为2A/V2。当栅极电压为3V，漏极电压为4V时，器件的漏源电流为（ ）。
A、12A
B、25A
C、36A
D、40A
3、某N沟道MOSFET的阈值电压为1V，当其栅源电压短接且栅极电压为3V时，漏极电流ID为4A。该器件的增益因子β为（ ）。
A、
B、
C、
D、
4、以下哪些因素会降低MOSFET的饱和区漏极电流：（ ）。
A、栅氧化层厚度减小
B、沟道长度增加
C、沟道宽度增加
D、阈值电压提高
5、短沟道MOSFET发生沟道载流子速度饱和之后，会出现哪些现象：（ ）。
A、饱和漏源电压正比于沟道长度 L
B、阈值电压随L 的缩短而减小
C、饱和漏极电流与沟道长度L无关
D、跨导与沟道长度 L 不再有关
6、一个增强型P沟道MOSFET，其阈值电压应该小于零。
7、当硅表面处的少子浓度达到或超过体内平衡多子浓度时，称表面发生了强反型。
8、对于P型的MOSFET，其衬底相对于源区应该接低电位。
9、由于MOSFET的栅氧化层电荷通常带正电，因此N型衬底将更难发生反型。
10、当MOSFET的漏极电流较小时，随着温度的温度升高，漏极电流将减小。
11、MOSFET的基本工作原理，是通过改变栅源电压来控制沟道的导电能力，从而控制（ ）电流。
12、硅表面发生了强反型是指表面处的少子浓度达到或超过体内（ ）浓度。
13、当在N型MOSFET的衬底加上一个负电位时，MOSFET的阈电压会（ ），这称为衬底偏置效应。
14、通过对沟道区进行离子注入可调整MOSFET的阈值电压，当注入的杂质与衬底杂质的类型相同时，N沟道MOSFET的阈值电压向（ ）方向调整。
15、当MOSFET处于亚阈区时，漏源电流与栅压呈（ ）关系。
16、引起MOSFET的饱和区漏极电流ID 随 VDS 的增大而增大的原因是（ ）和漏区静电场对沟道的反馈作用。
17、当MOSFET的衬底表面的少子浓度介于本征载流子浓度与衬底平衡多子浓度之间时，MOSFET处于（ ）区。
18、要提高MOSFET的跨导，需要（ ）沟道长度和栅氧化层厚度。
19、当MOSFET的沟道长度很小时，阈值电压将随着沟道长度的减小而（ ），该现象叫做阈值电压的短沟道效应。
20、当MOSFET器件按照恒场法则等比例缩小时，器件的最高工作频率将（ ）。
【单元作业】绝缘栅型场效应晶体管
1、画出一个P沟道MOSFET的结构示意图。假设该器件为耗尽型器件，画出其转移特性曲线和输出特性曲线示意图。
2、什么是MOSFET的有效沟道长度调制效应？如何抑制有效沟道长度调制效应？
3、对于N沟道MOSFET，在并且保持固定的条件下，当从小于阈电压开始逐渐增大到大于，则MOSFET依次经过哪几种工作状态？在各种工作状态下，漏极电流分别随的增加而作怎样的变化？
4、某铝栅P沟道MOSFET的衬底和源极短接，其参数如下：Tox=10nm，衬底掺杂浓度为，氧化层电荷面密度为，金属栅和衬底的功函数差为-0.3V，空穴迁移率为，电子迁移率为 （1）该MOSFET的衬底费米势为多少？ （2）该MOSFET的单位面积氧化层电容是多少？ （3）写出该MOSFET的阈值电压公式，并计算阈值电压？
5、某N沟道增强型MOSFET，其源和衬底接地，栅极和漏极始终短接。当栅极电压为3V时，测得漏源电流IDS为1mA；当栅极电压为4V时，测得漏源电流IDS为9mA。 （1）试计算该器件的VT 和β。 （2）当栅极电压为5V时，器件的跨导为多少？
6、按恒场等比例缩小法则，当MOSFET的沟道长度缩小为原来的四分之一，请分析其则其沟道宽度、栅氧化层厚度、衬底掺杂浓度和电源电压应该怎样变化？此时MOSFET的阈值电压、总电容以及跨导将发生怎样的变化？
微电子器件
微电子器件试题
1、处于平衡态的PN结，其费米能级EF（ ）。
A、处处相等
B、与本征能级Ei作同样的变化
C、与电子电位能作相同的变化
D、与价带顶能级Ev作同样的变化
2、由PN结能带图可见，电子从N区到P区，需要克服一个高度为（ ）的势垒。
A、
B、
C、
D、
3、不考虑势垒区的产生-复合电流，Jdn和Jdp在PN结的势垒区（ ）。
A、两者均几乎为零
B、均为常数
C、两者相等
D、两者均随位置变化
4、正向偏置增加了耗尽层内的载流子浓度且高于其热平衡值，这导致了该区域内载流子出现（ ）过程占优。
A、产生
B、隧穿
C、复合
D、碰撞
5、对突变PN结，反向电压很大时，可以略去 ，这时势垒电容与（ ）成反比。
A、
B、
C、
D、
6、在开关二极管中常采用掺金的方法来提高开关管的响应速度。也可采用掺铂、电子辐照、中子辐照等方法，其目的是（ ）。
A、引入复合中心降低少子寿命
B、引入复合中心增加少子寿命
C、增加载流子的散射
D、增加载流子的能量
7、双极晶体管效应是通过改变（ ）。
A、正偏PN结的偏压来控制其附近正偏结的电流
B、正偏PN结的偏压来控制其附近反偏结的电流
C、反偏PN结的偏压来控制其附近正偏结的电流
D、反偏PN结的偏压来控制其附近反偏结的电流
8、在缓变基区晶体管中，由于基区中存在内建电场，基区渡越时间变为（ ）。
A、
B、
C、
D、
9、在测量ICBO时，双极型晶体管的发射结和集电结分别处于（ ）。
A、正偏和反偏
B、反偏和反偏
C、正偏和正偏
D、零偏和反偏
10、为了降低基极电阻，通常采用对非工作基区进行（ ）的掺杂。
A、高浓度、浅结深
B、高浓度、深结深
C、低浓度、深结深
D、低浓度、浅结深
11、ICBO代表( ) 时的集电极电流，称为共基极反向截止电流。
A、发射极短路、集电结反偏
B、发射极反偏、集电结开路
C、发射极开路、集电结反偏
D、发射极正偏、集电结反偏
12、以下哪些措施可以增大MOSFET的饱和区漏极电流：（ ）。
A、增加沟道长度
B、减小栅氧化层厚度
C、减小沟道宽度
D、提高阈值电压
13、以下哪些措施可以降低MOSFET的亚阈区摆幅：（ ）。
A、减小沟道长度
B、增加栅氧化层厚度
C、增加沟道宽度
D、降低衬底掺杂浓度
14、以下哪些措施可以防止MOSFET的沟道穿通：（ ）。
A、减小沟道长度
B、增加衬底掺杂浓度
C、增加栅氧化层厚度
D、增加沟道宽度
15、当MOSFET的栅极电压较大时，随着温度的温度升高，漏极电流将（ ）。
A、减小
B、增大
C、不变
D、不确定
16、MOSFET的（ ）是输出特性曲线的斜率，（ ）是转移特性曲线的斜率。
A、漏源电导，跨导
B、跨导，漏源电导
C、漏源电阻，栅源电阻
D、漏源电阻，跨导
17、以下哪些措施可以缓解MOSFET阈电压的短沟道效应：（ ）。
A、减小衬底掺杂浓度
B、减小沟道长度
C、增加源漏结深
D、减小氧化层厚度
18、PN结的空间电荷区的电荷有（ ）。
A、施主离子
B、电子
C、受主离子
D、空穴
19、PN结的内建电势Vbi与（ ）有关。
A、温度
B、掺杂浓度
C、材料种类
D、外加电压
20、反向饱和电流的大小主要决定于半导体材料的（ ）。
A、种类
B、掺杂浓度
C、温度
D、禁带宽度
21、为了能用与平衡载流子浓度分布公式相类似的公式来描述非平衡载流子浓度的分布，引入了准费米能级的概念。如果用EFp和EFn分别代表空穴和电子的准费米能级。非平衡载流子的浓度分别表示（ ）。
A、
B、
C、
D、
22、双极型晶体管的基区输运系数的表达式为（ ）。
A、
B、
C、
D、
23、以下属于多子型器件的有（ ）。
A、PN结二极管
B、结型栅场效应晶体管
C、双极型晶体管
D、绝缘栅场效应晶体管
24、影响MOSFET阈值电压的因素有（ ）。
A、栅氧化层厚度
B、沟道宽度
C、衬底掺杂浓度
D、氧化层固定电荷
25、MOSFET的饱和区漏极电流ID 随 VDS 的增大而略有增大，是由于什么原因引起的：（ ）。
A、基区宽度调变效应
B、漏区静电场对沟道的反馈
C、有效沟道调制效应
D、阈电压的短沟道效应
26、在推导MOSFET非饱和区直流电流电压方程时，采用了以下哪些近似：（ ）。
A、缓变沟道近似
B、强反型近似
C、耗尽近似
D、沟道迁移率恒定近似
27、当MOSFET的沟道长度、各种横向和纵向尺寸都按照缩小因子K等比例缩小时，以下哪些物理量将缩小K倍。（ ）
A、阈电压
B、漏极电流
C、单位面积栅电容
D、跨导
28、单边突变结的耗尽区主要分布在重掺杂的一侧，最大电场与耗尽区宽度主要取决于低掺杂一侧的杂质浓度。
29、在平衡态时，多子的漂移运动与少子的扩散运动达到动态平衡，从而使得扩散电流等于漂移电流。
30、所谓小注入条件，是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远小于该区的平衡少子浓度，大注入条件是指注入某区边界附近的非平衡少子浓度远大于该区的平衡少子浓度。
31、一般说来，当势垒区较宽时，即杂质浓度N0或杂质浓度梯度a较小时，容易发生齐纳击穿。反之，则容易发生雪崩击穿。
32、PN结的扩散电容来源于中性区非平衡载流子电荷随外加电压的变化。
33、发射结正偏、集电极零偏时的IC与IB之比称为共发射极直流短路电流放大系数。
34、亏损因子中，项反映了基区多子注入到发射区引起的损失。
35、在异质结双极型晶体管中，通常将发射结作成异质结，即用宽禁带材料制作发射区，用窄禁带材料制作基区。
36、在实际晶体管中，通常αR比α小得多。
37、倒向晶体管与正向晶体管之间存在着一个重要的互易关系：。
38、增大VA的措施是增大基区宽度WB 、减小势垒区宽度xdB。
39、防止基区穿通的措施是提高WB与NB 。
40、随着频率的不断提高，晶体管的电流放大能力将会不断降低甚至丧失。
41、输出端对高频小信号短路（即vcb = 0，但VCB < 0）条件下的ic与ie之比称为共基极高频小信号短路电流放大系数，记为αω。
42、高频下的电流增益|βω|与频率f的乘积，是一个与频率无关而完全取决于晶体管本身的常数。
43、晶体管的最大功率增益Kpmax下降到1时所对应的频率称为最高振荡频率，记为fM 。
44、采用方块电阻来表示双极型晶体管，无论是均匀基区晶体管还是缓变基区晶体管，其表达式都是一样的。
45、由于平面晶体管的基区宽度WB容易做得很小，加上基区中存在加速场，因此平面晶体管的β*与1非常接近。
46、从发射区注入基区的多子形成的电流与总的发射极电流之比，称为注入效率。
47、一个P沟道MOSFET的阈值电压大于零，则该器件是增强型器件。
48、当硅表面处的少子浓度达到或大于表面多子浓度时，称表面发生了强反型。
49、MOSFET的沟道夹断总是先于速度饱和发生。
50、P沟道的短沟道 MOSFET 更容易发生横向双极击穿。
学习通微电子器件
微电子器件是电子信息领域中的一种重要的电子器件。它以微电子技术为基础，采用微小的半导体材料加工技术制造而成。微电子器件的主要特点是体积小、功耗低、速度快、精度高、可靠性强等。
微电子器件的应用广泛，例如计算机、通信设备、医疗器械、工业自动化控制等等。学习通微电子器件课程主要介绍了微电子器件的基本概念、制造工艺、特点、分类、性能指标等内容。
微电子器件的基本概念
微电子器件是指在半导体材料基础上制造的微小电子器件，具有微米级别的几何尺寸。微电子器件的制造过程采用了光刻、薄膜沉积、离子注入、化学蚀刻等先进微电子技术。
微电子器件的制造工艺
微电子器件的制造工艺主要包括：掩膜制备、光刻、薄膜沉积、离子注入、化学蚀刻、金属化等步骤。
- 掩膜制备：制造掩膜是微电子器件制造的第一步，其目的是为了将电路图案转移到硅片上。掩膜制备过程主要包括光刻胶涂覆、曝光、显影等步骤。
- 光刻：光刻是制造微电子芯片的最核心技术之一，它是利用光刻胶的光致变化特性，在硅片表面形成微米级别的芯片电路。
- 薄膜沉积：薄膜沉积是指将各种功能材料如金属、氧化物等沉积在硅片表面，形成芯片电路的关键步骤。
- 离子注入：离子注入是为了改变材料的电学性质而进行的一种处理过程，可以使芯片电路的导电特性得到改善。
- 化学蚀刻：化学蚀刻是为了将硅片上不需要的材料蚀刻掉而进行的一种处理过程。通过化学腐蚀来精确地控制芯片电路的制造。
- 金属化：将芯片电路中需要金属化的部分用金属连接起来，形成完整的电路系统。
微电子器件的特点
微电子器件的最大特点是尺寸小、功耗低、速度快、精度高、可靠性强等。
- 尺寸小：微电子器件的尺寸非常小，微米级别的几何尺寸可以实现复杂的功能，从而节约了空间，降低了成本。
- 功耗低：微电子器件的功耗非常低，因为晶体管的尺寸小，晶体管上的电流也就很小，从而可以降低功耗。
- 速度快：微电子器件的速度非常快，因为微米级别的电路长度很短，电信号传输速度很快。
- 精度高：微电子器件的制造精度非常高，因为微电子器件的制造过程采用了先进的微电子技术，能够精确地控制芯片电路的制造。
- 可靠性强：微电子器件的可靠性非常强，因为微电子器件的制造过程非常严格，芯片电路的质量得到保证。
微电子器件的分类
微电子器件根据其制造工艺的不同可以分为：MOS器件、CMOS器件、BiCMOS器件等。
- MOS器件：MOS器件是一种基于金属氧化物半导体场效应管的电子器件。MOS器件具有低功耗、高速度、容易集成等优点，被广泛应用于数字电路、模拟电路等领域。
- CMOS器件：CMOS器件是一种采用互补型MOS场效应管作为开关元件的微电子器件。CMOS器件具有功耗低、速度快、可靠性高等特点，被广泛应用于数字电路、模拟电路等领域。
- BiCMOS器件：BiCMOS器件是一种集成了双极型和互补型MOS器件的微电子器件。BiCMOS器件具有数字和模拟电路的特点，被广泛应用于各种领域。
微电子器件的性能指标
微电子器件的性能指标主要包括：集成度、工作电压、功耗、速度、可靠性等方面。
- 集成度：集成度是指单个芯片上集成的器件数目。集成度越高，芯片的体积越小，功耗越低，速度越快。
- 工作电压：工作电压是指微电子器件的工作电压范围。工作电压越小，功耗越低，但是可靠性会受到影响。
- 功耗：功耗是指微电子器件在工作过程中消耗的电能。功耗越低，电量消耗越少，越节能。
- 速度：速度是指微电子器件的响应速度。速度越快，等待时间越短。
- 可靠性：可靠性是指微电子器件的使用寿命和可靠性。可靠性越高，使用寿命越长。
总结
学习通微电子器件课程是一门非常重要的课程，它可以让我们更深入地了解微电子器件的基本概念、制造工艺、特点、分类、性能指标等方面。今后随着微电子技术的不断发展，微电子器件在各种领域的应用将越来越广泛。
