雙極結(jié)型晶體管/絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管/PN結(jié)晶體管習(xí)題集:第二章 PN結(jié)
填空題
1、若某硅突變PN結(jié)的P型區(qū)的摻雜濃度為NA=1.5×1016cm-3，則室溫下該區(qū)的平衡多子濃度pp0與平衡少子濃度np0分別為（??? ）和（???? ）。
2、在PN結(jié)的空間電荷區(qū)中，P區(qū)一側(cè)帶（ ）電荷，N區(qū)一側(cè)帶（ ）電荷。內(nèi)建電場(chǎng)的方向是從（ ）區(qū)指向（ ）區(qū)。
3、當(dāng)采用耗盡近似時(shí)，N型耗盡區(qū)中的泊松方程為（???? ）。由此方程可以看出，摻雜濃度越高，則內(nèi)建電場(chǎng)的斜率越（??? ）。
4、硅突變結(jié)內(nèi)建電勢(shì)Vbi可表為（???? ），在室溫下的典型值為（? ）伏特。
5、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，其勢(shì)壘區(qū)寬度會(huì)（??? ），勢(shì)壘區(qū)的勢(shì)壘高度會(huì)（??? ）。
6、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，其勢(shì)壘區(qū)寬度會(huì)（??? ），勢(shì)壘區(qū)的勢(shì)壘高度會(huì)（??? ）。
7、在P型中性區(qū)與耗盡區(qū)的邊界上，少子濃度np與外加電壓V之間的關(guān)系可表示為（???????? ）。若硅P型區(qū)的摻雜濃度NA=1.5×1017cm-3，外加電壓V= 0.52V，則P型區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度np為（?????? ）。
8、當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，中性區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度比該處的平衡少子濃度（? ）；當(dāng)對(duì)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，中性區(qū)與耗盡區(qū)邊界上的少子濃度比該處的平衡少子濃度（? ）。
9、PN結(jié)的正向電流由（?????? ）電流、（??????? ）電流和（??????? ）電流三部分所組成。
10、PN結(jié)的正向電流很大，是因?yàn)檎螂娏鞯碾姾蓙?lái)源是（??? ）；PN結(jié)的反向電流很小，是因?yàn)榉聪螂娏鞯碾姾蓙?lái)源是（??? ）。
11、PN結(jié)擴(kuò)散電流的表達(dá)式為（????? ）。這個(gè)表達(dá)式在正向電壓下可簡(jiǎn)化為（??? ），在反向電壓下可簡(jiǎn)化為（???? ）。
12、在PN結(jié)的正向電流中，當(dāng)電壓較低時(shí)，以（??? ）電流為主；當(dāng)電壓較高時(shí)，以（??? ）電流為主。
13、薄基區(qū)二極管是指PN結(jié)的某一個(gè)或兩個(gè)中性區(qū)的長(zhǎng)度小于（???????????? ）。在薄基區(qū)二極管中，少子濃度的分布近似為（??????? ）。
14、勢(shì)壘電容反映的是PN結(jié)的（????????????? ）電荷隨外加電壓的變化率。PN結(jié)的摻雜濃度越高，則勢(shì)壘電容就越（? ）；外加反向電壓越高，則勢(shì)壘電容就越（? ）。
15、擴(kuò)散電容反映的是PN結(jié)的（??????????????? ）電荷隨外加電壓的變化率。正向電流越大，則擴(kuò)散電容就越（? ）；少子壽命越長(zhǎng)，則擴(kuò)散電容就越（? ）。
16、PN結(jié)的擊穿有三種機(jī)理，它們分別是（??????? ）、（??????? ）和（????? ）。
17、PN結(jié)的摻雜濃度越高，雪崩擊穿電壓就越（? ）；結(jié)深越淺，雪崩擊穿電壓就越（? ）。
18、雪崩擊穿和齊納擊穿的條件分別是（?????? ）和（?????? ）。
19、PN結(jié)的低摻雜一側(cè)濃度越高，則勢(shì)壘區(qū)的長(zhǎng)度就越（? ），內(nèi)建電場(chǎng)的最大值就越（? ），內(nèi)建電勢(shì)Vbi就越（? ），反向飽和電流I0就越（? ），勢(shì)壘電容CT就越（? ），雪崩擊穿電壓就越（? ）。
問(wèn)答題
1、簡(jiǎn)要敘述PN結(jié)空間電荷區(qū)的形成過(guò)程。
2、什么叫耗盡近似？什么叫中性近似？
3、PN結(jié)勢(shì)壘區(qū)的寬度與哪些因素有關(guān)？
4、寫(xiě)出PN結(jié)反向飽和電流I0的表達(dá)式，并對(duì)影響I0的各種因素進(jìn)行討論。
5、PN結(jié)的正向電流由正向擴(kuò)散電流和勢(shì)壘區(qū)復(fù)合電流組成。試分別說(shuō)明這兩種電流隨外加正向電壓的增加而變化的規(guī)律。當(dāng)正向電壓較小時(shí)以什么電流為主？當(dāng)正向電壓較大時(shí)以什么電流為主？

第三章 雙極結(jié)型晶體管
填空題
1、晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)是指（?????????????????? ）電流與（??????????????????? ）電流之比。為了提高基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)，應(yīng)當(dāng)使基區(qū)寬度（????? ）基區(qū)少子擴(kuò)散長(zhǎng)度。
2、晶體管中的少子在渡越（??? ）的過(guò)程中會(huì)發(fā)生（??? ），從而使到達(dá)集電結(jié)的少子比從發(fā)射結(jié)注入基區(qū)的少子（? ）。
3、晶體管的注入效率是指（?????????????????????? ）電流與（????????? ）電流之比。為了提高注入效率，應(yīng)當(dāng)使（???? ）區(qū)摻雜濃度遠(yuǎn)大于（? ）區(qū)摻雜濃度。
4、晶體管的共基極直流短路電流放大系數(shù) 是指發(fā)射結(jié)（? ）偏、集電結(jié)（? ）偏時(shí)的（????? ）電流與（????? ）電流之比。
5、晶體管的共發(fā)射極直流短路電流放大系數(shù)β是指（??? ）結(jié)正偏、（??? ）結(jié)零偏時(shí)的（????? ）電流與（??? ）電流之比。
6、在設(shè)計(jì)與制造晶體管時(shí)，為提高晶體管的電流放大系數(shù)，應(yīng)當(dāng)（??? ）基區(qū)寬度，（??? ）基區(qū)摻雜濃度。
7、在緩變基區(qū)晶體管的基區(qū)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)（??????? ），它對(duì)少子在基區(qū)中的運(yùn)動(dòng)起到（??? ）的作用，使少子的基區(qū)渡越時(shí)間（??? ）。
8、小電流時(shí)α?xí)??? ）。這是由于小電流時(shí)，發(fā)射極電流中（????????????????????? ）的比例增大，使注入效率下降。
9、當(dāng)晶體管處于放大區(qū)時(shí)，理想情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏的增加而（??? ）。但實(shí)際情況下集電極電流隨集電結(jié)反偏增加而（??? ），這稱(chēng)為（??????????? ）效應(yīng)。
10、IES是指（??? ）結(jié)短路、（??? ）結(jié)反偏時(shí)的（??? ）極電流。
11、ICS是指（??? ）結(jié)短路、（??? ）結(jié)反偏時(shí)的（??? ）極電流。
12、ICBO是指（??? ）極開(kāi)路、（??? ）結(jié)反偏時(shí)的（??? ）極電流。
13、ICEO是指（??? ）極開(kāi)路、（??? ）結(jié)反偏時(shí)的（??? ）極電流。
14、IEBO是指（??? ）極開(kāi)路、（??? ）結(jié)反偏時(shí)的（??? ）極電流。
15、BVCBO是指（??? ）極開(kāi)路、（??? ）結(jié)反偏，當(dāng)（??? ）→∞時(shí)的VCB。
16、BVCEO是指（??? ）極開(kāi)路、（??? ）結(jié)反偏，當(dāng)（??? ）→∞時(shí)的VCE。
17、BVEBO是指（??? ）極開(kāi)路、（??? ）結(jié)反偏，當(dāng)（??? ）→∞時(shí)的VEB。
18、基區(qū)穿通是指當(dāng)集電結(jié)反向電壓增加到使耗盡區(qū)將（??? ）全部占據(jù)時(shí)，集電極電流急劇增大的現(xiàn)象。防止基區(qū)穿通的措施是（??? ）基區(qū)寬度、（??? ）基區(qū)摻雜濃度。
19、比較各擊穿電壓的大小時(shí)可知，BVCBO（??? ）BVCEO ，BVCBO（??? ）BVEBO。
20、要降低基極電阻rbb'，應(yīng)當(dāng)（??? ）基區(qū)摻雜濃度，（??? ）基區(qū)寬度。
21、發(fā)射極增量電阻re的表達(dá)式是（??? ）。室溫下當(dāng)發(fā)射極電流為1mA時(shí)，re =（??? ）。
22、隨著信號(hào)頻率的提高，晶體管的αω, βω的幅度會(huì)（??? ），相角會(huì)（??? ）。
23、基區(qū)渡越時(shí)間τb是指（??????????????????????????? ）。當(dāng)基區(qū)寬度加倍時(shí)，基區(qū)渡越時(shí)間增大到原來(lái)的（? ）倍。
24、晶體管的共基極電流放大系數(shù)|αω|隨頻率的（??? ）而下降。當(dāng)晶體管的|αω|下降到（????? ）時(shí)的頻率，稱(chēng)為α的截止頻率，記為（? ）。
25、晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)|βω|隨頻率的（??? ）而下降。當(dāng)晶體管的|βω|下降到 β0時(shí)的頻率，稱(chēng)為β的（??????? ），記為（? ）。
26、當(dāng)f>>fβ時(shí)，頻率每加倍，晶體管的|βω|降到原來(lái)的（??? ）；最大功率增益Kpmax降到原來(lái)的（??? ）。
27、當(dāng)（??? ）降到1時(shí)的頻率稱(chēng)為特征頻率fT。當(dāng)（??? ）降到1時(shí)的頻率稱(chēng)為最高振蕩頻率fM。
28、晶體管的高頻優(yōu)值M是（??????? ）與（??????? ）的乘積。
29、晶體管在高頻小信號(hào)應(yīng)用時(shí)與直流應(yīng)用時(shí)相比，要多考慮三個(gè)電容的作用，它們是（??????????? ）電容、（??????????? ）電容和（??????????? ）電容。
30、對(duì)于頻率不是特別高的一般高頻管，τec中以（? ）為主，這時(shí)提高特征頻率fT的主要措施是（??????????? ）。
31、為了提高晶體管的最高振蕩頻率fM ，應(yīng)當(dāng)使特征頻率fT（??? ），基極電阻rbb'（??? ），集電結(jié)勢(shì)壘電容CTC（??? ）。
問(wèn)答題
1、畫(huà)出共基極放大區(qū)晶體管中各種電流的分布圖，并說(shuō)明當(dāng)輸入電流Ie經(jīng)過(guò)晶體管變成輸出電流IC時(shí)，發(fā)生了哪兩種虧損？
2、倒向晶體管的電流放大系數(shù)為什么小于正向晶體管的電流放大系數(shù)？
3、說(shuō)明特征頻率fT的測(cè)量方法。
12、在材料種類(lèi)相同，摻雜濃度分布相同，基區(qū)寬度相同的條件下，PNP晶體管和NPN晶體管相比，哪種晶體管的發(fā)射結(jié)注入效率γ較大？哪種晶體管的基區(qū)輸運(yùn)系數(shù)β* 較大？
13、有人在測(cè)晶體管的ICEO的同時(shí)，錯(cuò)誤地用一個(gè)電流表去測(cè)基極與發(fā)射極之間的浮空電勢(shì)，這時(shí)他聲稱(chēng)測(cè)到的ICEO實(shí)質(zhì)上是什么？

?15、在某偏置在放大區(qū)的NPN晶體管的混合π參數(shù)中，假設(shè)Cπ完全是中性基區(qū)載流子貯存的結(jié)果，Cμ完全是集電結(jié)空間電荷區(qū)中電荷變化的結(jié)果。試問(wèn)：
(1) 當(dāng)電壓VCE維持常數(shù)，而集電極電流IC加倍時(shí)，基區(qū)中靠近發(fā)射結(jié)一側(cè)的少子濃度nB(0)將加倍、減半、還是幾乎維持不變？基區(qū)寬度WB將加倍、減半、還是幾乎維持不變？
(2) 由于上述參數(shù)的變化，參數(shù)Rbb'、Rπ 、gm 、Cπ 、Cμ將加倍、減半、還是幾乎維持不變？
(3) 當(dāng)電流IC維持常數(shù)，而集電結(jié)反向電壓的值增加，使基區(qū)寬度WB減小一半時(shí)，nB(0)將加倍、減半還是幾乎維持不變？

第五章 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管
填空題
1、N溝道MOSFET的襯底是（? ）型半導(dǎo)體，源區(qū)和漏區(qū)是（? ）型半導(dǎo)體，溝道中的載流子是（??? ）。
2、P溝道MOSFET的襯底是（? ）型半導(dǎo)體，源區(qū)和漏區(qū)是（? ）型半導(dǎo)體，溝道中的載流子是（??? ）。
3、當(dāng)VGS=VT時(shí)，柵下的硅表面發(fā)生（????? ），形成連通（? ）區(qū)和（? ）區(qū)的導(dǎo)電溝道，在VDS的作用下產(chǎn)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，VT>0的稱(chēng)為增強(qiáng)型，當(dāng)VGS=0時(shí)MOSFET處于（??? ）狀態(tài)；VT<0的稱(chēng)為耗盡型，當(dāng)VGS=0時(shí)MOSFET處于（??? ）狀態(tài)。
6、由于柵氧化層中通常帶（? ）電荷，所以（? ）型區(qū)比（? ）型區(qū)更容易發(fā)生反型。
7、要提高N溝道MOSFET的閾電壓VT ，應(yīng)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(dá)式是（???????????? ）。當(dāng)VDS>=VDsat時(shí)，MOSFET進(jìn)入（??? ）區(qū)，漏極電流隨VDS的增加而（??? ）。
9、由于電子的遷移率μn比空穴的遷移率μp（? ），所以在其它條件相同時(shí)，（? ）溝道MOSFET的IDsat比（? ）溝道MOSFET的大。為了使兩種MOSFET的IDsat相同，應(yīng)當(dāng)使N溝道MOSFET的溝道寬度（??? ）P溝道MOSFET的。
10、當(dāng)N溝道MOSFET的VGS11、對(duì)于一般的MOSFET，當(dāng)溝道長(zhǎng)度加倍，而其它尺寸、摻雜濃度、偏置條件等都不變時(shí)，其下列參數(shù)發(fā)生什么變化：VT（??? ）、IDsat（??? ）、Ron（??? ）、gm（??? ）。
12、由于源、漏區(qū)的摻雜濃度（? ）于溝道區(qū)的摻雜濃度，所以MOSFET源、漏PN結(jié)的耗盡區(qū)主要向（??? ）區(qū)擴(kuò)展，使MOSFET的源、漏穿通問(wèn)題比雙極型晶體管的基區(qū)穿通問(wèn)題（??? ）。
13、MOSFET的跨導(dǎo)gm的定義是（?????????? ），它反映了（????? ）對(duì)（????? ）的控制能力。
14、為提高跨導(dǎo)gm的截止角頻率ωgm，應(yīng)當(dāng)（??? ）μ，（??? ）L，（??? ）VGS。
15、閾電壓VT的短溝道效應(yīng)是指，當(dāng)溝道長(zhǎng)度縮短時(shí)，VT變（? ）。
16、在長(zhǎng)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(yīng)，可采用按比例縮小法則，當(dāng)MOSFET的溝道長(zhǎng)度縮短一半時(shí)，其溝道寬度應(yīng)（??? ），柵氧化層厚度應(yīng)（??? ），源、漏區(qū)結(jié)深應(yīng)（??? ），襯底摻雜濃度應(yīng)（??? ）。
問(wèn)答與計(jì)算題
1、畫(huà)出MOSFET的結(jié)構(gòu)圖和輸出特性曲線(xiàn)圖，并簡(jiǎn)要敘述MOSFET的工作原理。
2、什么是MOSFET的閾電壓VT？寫(xiě)出VT的表達(dá)式，并討論影響VT的各種因素
3、什么是MOSFET的襯底偏置效應(yīng)？
4、什么是有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)？如何抑制有效溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)？
5、什么是MOSFET的跨導(dǎo)gm？寫(xiě)出gm的表達(dá)式，并討論提高gm的措施。
6、提高M(jìn)OSFET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(yīng)？