2005 级半导体器件物理期末试题(A 卷)
(吉林大学电子科学与工程学院)
一.[30 分,每小题 6 分]回答下列问题 1. 解释 GaP:N. GaP:Zn-O 中的等电子陷阱复合及其对发光所起的作用. 2.说明 AlGaAs/P-GaAs /N-GaAs LED 中 AlGaAs 层的作用. 3.PN 结耗尽层电容和扩散电容是如何引起的 二者的主要区别是什么 4.画出集成结构示意图和电路图说明肖特基势垒钳位晶体管的工作原理. 5.解释 BJT 的穿通击穿现象. 二[20 分]长 PN 结二极管处于反偏压状态,求: (1)解扩散方程求少子分布 n p (x) 和 pn (x) ,并画出它们的分布示意图. (2)计算扩散区内少子贮存电荷 Qp 和 Qn. (3)证明反向电流 I = I 0 为 PN 结扩散区内的载流子产生电流. 三[10 分]双极结型晶体管 E-M 方程为:
I E = I F 0 e VE
(
VT
1 + α R I R 0 eVC
VT
)
(
VT
1
)
I C = α F I F 0 e VE
(
1 I R 0 eVC
)
(
VT
1
)
根 据 以 上 公 式 给 出 BJT 四 种 模 式 下 E-M 方 程 的 具 体 形 式 . 四 [10 分]一 个 N 沟 MOSFET: 1.线性区漏电流 I D =
Z μnCo (VG VTH )VD , L
实验测得: Z = 15μ m, L = 2μ m, C0 = 6.9 ×108 F / cm 2 . 在线性区, 固定 VD = 0.10V 不变,
VG = 1.5V 时,ID = 35μ A;VG = 2.5V 时, I D = 75μ A .根据以上实验求沟道内载流子迁移率
和阈值电压. 2.可否使用用饱和区漏电流公式 I D = 出计算步骤. 五[15 分]一 N 沟 GaAs MESFET,
Z μnC0 (VG VTH ) 2 进行上述计算 如果可以请给 2L
b = 0.9V , N d = 2 ×1015 cm 3 , a = 0.6μ m,
N C = 4.7 ×1017 cm 3 .
1.计算ψ 0 和 V p 0 =
qa 2 N d 2k ε 0
2. 计算阈值电压或夹断电压. 3.试问这是增强型器件还是耗尽型器件 注: q = 1.6 ×10
19
C ε 0 = 8.85 ×1012 F / m ,GaAs ks = 13.1
六[15 分] 假设 P N 二极管受到一个光源的均匀照射,所引起的电子-空穴产生速率为 G L . 1.解二极管的扩散方程证明
+
ΔPn = ( Pn 0 (e
V / VT
1) Gl
L2p Dp
)e

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