（衬底）区扩展，使MOSFET的源、漏穿通问题比双极型晶体管的基区穿通问题（严重）。

76、MOSFET的跨导gm的定义是（转移特性曲线的斜率），反映了（栅源电压）对（漏极电流）的控

制能力。 77、为提高跨导gm的截止角频率?gm，应当（增大）?，（ 减小）L ，（增大）VGS。 78、阈电压VT的短沟道效应是指，当沟道长度缩短时，VT变（减小）。

79、在长沟道MOSFET中，漏极电流的饱和是由于（沟道夹断），而在短沟道MOSFET中，漏极电流的饱

和则是由于（载流子漂移速度的饱和）。

80、为了避免短沟道效应，可采用按比例缩小法则，当MOSFET的沟道长度缩短一半时，其沟道宽度应

（增大），栅氧化层厚度应（减小），源、漏区结深应（增大），衬底掺杂浓度应（ 增大）。

二、问答题

1、简要叙述PN结空间电荷区的形成过程。

在PN结中,由于自由电子的扩散运动和内电场导致的漂移运动,使PN结中间的部位(P区和N区交界面)产生一个很薄的电荷区

2、什么叫耗尽近似？什么叫中性近似？

空间电荷区的自由载流子已完全扩散掉，即完全耗尽，电离杂质构成空间电荷区内电荷的唯一来源；耗尽区以外区域中的多子浓度仍等于电离杂质浓度，因此这部分区域保持了完全的电中性。

3、什么叫突变结？什么叫单边突变结？什么叫线性缓变结？分别画出上述各种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。

当半导体内的杂质从受主杂质突变为施主杂质时，称为突变结。如果一边的掺杂浓度远大于另一边，则p-n结势垒区主要是在轻掺杂一边，这种突变结即称为单边突变结。在一定条件下，假设冶金结附近的杂质浓度是随距离进行线性变化的，这称为线性缓变结。

4、PN结势垒区的宽度与哪些因素有关？

掺杂浓度和温度

5、写出PN结反向饱和电流I0的表达式，并对影响I0的各种因素进行讨论。

=J0*A,主要取决于半导体材的种类、掺杂浓度和温度。半导体材料的禁带宽度越大，则反向饱和电流越小，锗的J0最大，硅次之，砷化镓的最小;掺杂浓度越高，J0越小；温度越高，J0越大。

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？

5

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。

所谓大注入，就是注入到半导体中的非平衡少数载流子浓度?np接近或者超过原来的平衡多数载流子浓度

pp0（～掺杂浓度）时的一种情况。所谓小注入就是注入的非平衡少数载流子浓度?np远小

pp0（～掺杂浓度）的状态。

于原来的平衡多数载流子浓度

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。

势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。 扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容CD。

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？

11、画出NPN晶体管在饱和状态、截止状态、放大状态和倒向放大状态时的少子分布图。 画出NPN晶体管在饱和状态、截止状态、放大状态和倒向放大状态时的能带图。

12、画出共基极放大区晶体管中各种电流的分布图，并说明当输入电流IE经过晶体管变成输出电流IC时，发生了哪两种亏损？

13、倒向晶体管的电流放大系数为什么小于正向晶体管的电流放大系数？

14、提高基区掺杂浓度会对晶体管的各种特性，如 ?、?、?、CTE、BVEBO、Vpt、VA、rbb?

6

等产生什么影响？

15、减薄基区宽度会对晶体管的上述各种特性产生什么影响？

16、先画出双极晶体管的理想的共发射极输出特性曲线图，并在图中标出饱和区与放大区的分界线，然后再分别画出包括厄尔利效应和击穿现象的共发射极输出特性曲线图。

17、画出包括基极电阻在内的双极型晶体管的简化的交流小信号等效电路。

18、什么是双极晶体管的特征频率fT？写出fT的表达式，并说明提高fT的各项措施。

19、写出组成双极晶体管信号延迟时间?ec的4个时间的表达式。其中的哪个时间与电流

IE有关？这使fT随IE的变化而发生怎样的变化？

20、说明特征频率fT的测量方法。

21、什么是双极晶体管的最高振荡频率fM？写出fM的表达式，说明提高fM的各项措施。

22、画出高频晶体管结构的剖面图，并标出图中各部分的名称。

23、画出MOSFET的结构图和输出特性曲线图，并简要叙述MOSFET的工作原理。

24、什么是MOSFET的阈电压VT？写出VT的表达式，并讨论影响VT的各种因素。

7

25、什么是MOSFET的衬底偏置效应？

26、什么是有效沟道长度调制效应？如何抑制有效沟道长度调制效应？

27、什么是MOSFET的跨导gm？写出gm的表达式，并讨论提高gm的措施。

28、提高MOSFET的最高工作频率ft的措施是什么？

29、什么是MOSFET的短沟道效应？

30、什么是MOSFET的按比例缩小法则？

三、计算题

15?318?31、某突变PN结的ND?1.5?10cm,NA?1.5?10cm，试求nn0、pn0、pp0和np0的

值，并求当外加0.5V正向电压和（-0.5V）反向电压时的np(?xp)和pn(xn)的值。

Nn0?ND?1.5?1015;Pp0?NA?1.5?1018;2 ni2nNp0??1.5?102;Pn0?i??1.5?105NANDnp(?xqVqV10?3)?npexp()?3.37?10cm;np(?x)?npexp()?6.67?10?7cm?3p0p0KTKT

qVqVpn(xn)?pn0exp()?3.37?1013cm?3;pn(xn)?pn0exp()?6.67?10?4cm?3KTKT 8