【名师精品】半导体器材原理简明教程最新温习习题答案doc_室内照明_足球反驳tg淘金官网下载|足球淘金网稳定投资

【名师精品】半导体器材原理简明教程最新温习习题答案doc

  4.19用 的n沟道MOSFET作为可变电阻,要取得 的电阻,沟道电子浓度应为多少? 应为多少?对 有什么要求?

  5.2T=300K,n型硅衬底杂质浓度为 ,绘出平衡态金-硅触摸能带图,核算肖特基势垒高度 、半导体侧的触摸电势差 、空间电荷区厚度W。

  2.14依据抱负的pn结电流电压方程,核算反向电流等于反向饱和电流的70%时的反偏电压值。

  2.22硅pn结的杂质浓度,核算pn结的反向击穿电压,假如要使其反向电压提高到300V,n侧的电阻率应为多少?

  2.24硅骤变pn结 ,设pn结击穿时的最大电场为 ,核算pn结的击穿电压.

  1.11在300K下硅中电子浓度 ,核算硅中空穴浓度 ,画出半导体能带图,判别该半导体是n型仍是p型半导体.

  1.16硅中受主杂质浓度为 ,核算在300K下的载流子浓度 和 ,核算费米能级相对于本征费米能级的方位,画出能带图.

  2.25在杂质浓度 的硅衬底上分散硼构成pn结,硼分散的便面浓度为 ,结深 ,求此pn结5V反向电压下的势垒电容.

  2.26已知硅 结n区电阻率为 ,求pn结的雪崩击穿电压,击穿时的耗尽区宽度和最大电场强度.(硅pn结 ,锗pn结 )

  3.5以npn硅平面晶体管为例,在扩大偏压条件下从发射极欧姆触摸处进入的电子流,在晶体管的发射区、发射结空间电荷区、基区、集电极势垒区和集电区的传输过程中,以什么运动方式(分散或漂移)为主?

  2.12硅pn结的杂质浓度别离为 ,n区和p区的宽度大于少量载流子分散长度, ,结面积=1600 ,取 ,核算

  (3)保持(1)的电压不变,当温度T由300K上升到400K时,电流上升到多少?

  2.2有两个pn结,其间一个结的杂质浓度 ,另一个结的杂质浓度 ,在室温全电离近似下别离求它们的触摸电势差,并解说为什么杂质浓度不同触摸电势差的巨细也不同.

  1.27砷化镓中施主杂质浓度为 ,别离核算T=300K、400K的电阻率和电导率。

  非平衡空穴浓度 ,非平衡空穴的寿数 ,核算电子-空穴的复合率,核算载流子的费米能级和准费米能级.

  解截止:漏源极间加正电源,栅源极间电压为零。p基区与n漂移区之间构成的pn结 反偏,漏源极之间无电流流过。

  导电:在栅源极间加正电压 ,栅极是绝缘的,所以不会有栅极电流流过。但栅极的正电压会将其下面p区中的空穴推开,而将p区中的少子-电子吸引到栅极下面的p区外表,当 大于 (敞开电压或阈值电压)时,栅极下p区外表的电子浓度将超越空穴浓度,使p型半导体反型成n型而成为反型层,该反型层构成n沟道而使pn结 消失,漏极和源极导电。

  4.3n沟道JFET相关资料参数和结构是: ,沟道宽度是Z=0.1mm,沟道长度 ,沟道厚度是 ,核算(1)栅 结的触摸电势差;(2)夹断电压;(3)冶金沟道电导;(4) 和 时的沟道电导(考虑空间电荷区使沟道变窄后的电导)。

  4.7绘出n型衬底MOS二极管的能带图,评论其外表堆集、耗尽、弱反型和强反型状况。

  由能带图可知,Ge与Si为直接带隙半导体,Si的Eg比Ge的Rg大,所以 .GaAs为直接带隙半导体,它的跃迁不与晶格交流能量,所以相对来说 .

  1.10假定两种半导体除禁带宽度以外的其他性质相同,资料1的禁带宽度为1.1eV,资料2的禁带宽度为3.0eV,核算两种半导体资料的本征载流子浓度比值,哪一种半导体资料更适合制造高温环境下作业的器材?

  6.8使用带隙工程,镓-铝-砷( )和镓-砷-磷( )可取得的最大辐射光波长的值是多少?

  6.9别离核算镓-铝-砷( )和镓-砷-磷( )当G=0.3时辐射光的波长。

  (1)能带:由原子轨迹所构成的分子轨迹的数量非常大,以至于能够将所构成的分子轨迹的能级看成是准接连的,即构成能带。(2)半导体能带特色:有带隙,电绝缘小,导带全空,价带全满。(3)本征半导体:纯洁的无缺点半导体。(4)本征空穴:在纯硅中因为3价的铟或铝的原子周围有3个价电子,与同价硅原子组成共价结会少一个电子,构成空穴。(5)本征电子:在纯硅中掺入V族元素,使之替代晶格中硅原子的方位。(6)同质pn结:由导电类型相反的同一种半导体单晶资料组成的pn结。(7)异质pn结:由两种不同的半导体单晶资料组成。(8)LED发光原理:当两头加上正向电压,半导体中的自由电子和空穴发生复合,放出过多能量而引发光子发射;长处:作业寿数长、耗电低、反应时间快、体积小重量轻高抗击、易调光、换色彩可控性大。(9)pn结I-V特性:

  5.4别离绘出钛Ti与n型硅和p型硅抱负触摸的能带图。假如是整流触摸,设硅衬底,别离核算肖特基势垒高度 、半导体侧的触摸电势差 。

  5.10T=300K,n型硅衬底杂质浓度为 ,核算金属铝-硅肖特基触摸平衡态的反向电流 、正偏电压为5V时的电流。核算中取理查森常数 。

  解 基区输运系数 (基区宽度 ,基区少子分散长度 ),发射结注入功率 ( & 发射区和基区的方块电阻)

  3.34硅晶体管的标称耗散功率为20W,总热阻为 ,满负荷条件下答应的最高环境和温度是多少?(硅 ,锗 )

  原子或分子的摆放只在小规模呈现周期性而在大规模不具备周期性的是多晶资料;

  1.6什么是有用质量,依据E(k)平面上的的能带图定性判别硅鍺和砷化镓导带电子的迁移率的相对巨细.

  解N沟道和P沟道结型场效应管的作业原理完全相同,现以N沟道结型场效应管为例,剖析其作业原理。N沟道结型场效应管作业时也需求外加偏置电压,即在栅-源极间加一负电压( ),使栅-源极间的 结反偏,栅极电流 ,场效应管呈现很高的输入电阻(高达108 左右)。在漏-源极间加一正电压( ),使N沟道中的大都载流子电子在电场效果下由源极向漏极作漂移运动,构成漏极电流 。 的巨细首要受栅-源电压 操控,一起也受漏-源电压 的影响。因而,评论场效应管的作业原理是评论栅-源电压vGS对漏极电流 (或沟道电阻)的操控造用,以及漏-源电压 对漏极电流 的影响。

  6.3假定GaAs导带电子散布在导带底之上0~3/2kT规模内,价带空穴散布在价带顶之上0~3/2kT规模内,核算辐射光子的波长规模和频带宽度。

  6.6T=300K,考虑一个硅pn结光电二极管,外加反向偏压6V,稳态光发生率为 ,pn结参数为:

  3.39晶体管穿通后的特性怎么改变?某晶体管的基区杂质浓度 ,集电区的杂质浓度 ,基区的宽度 ,集电区宽度 ,求晶体管的击穿电压.

  解集电极电流不再受基极电流的操控,集电极电流的巨细只受发射区和集电区体电阻的约束,外电路将呈现很大的电流。

  核算晶体管的发射结注入功率 ,基区输运系数 ,核算复合系数 ,并由此核算晶体管的共发射极电流扩大系数 。

  3.13已知npn非均匀基区晶体管的有关参数为 ,电子分散系数 ,本征基区方块电阻 ,核算其电流扩大系数 .

  解发射区-分散发射结空间电荷区-漂移基区-分散集电极势垒区-漂移集电区-分散

  3.6三个npn晶体管的基区杂质浓度和基区宽度如表所示,其他资料参数和结构参数想同,就下列特性参数判别哪一个晶体管具有最大值并简述理由。

  (1)发射结注入功率。(2)基区输运系数。(3)穿通电压。(4)相同BC结反向偏压下的BC结耗尽层电容。(5)共发射极电流增益。

  4.15已知n沟道MOSFET的沟道长度 ,沟道宽度 ,栅氧化层厚度 ,阈值电压 ,衬底杂质浓度 ,求栅极电压等于7V时的漏源饱和电流。在此条件下, 等于几伏时漏端沟道开端夹断?核算中取 。

  4.16在 的p型硅111衬底上,氧化层厚度为70nm, 层等效电荷面密度为 ,核算MOSFET的阈值电压。