微电子器件课程复习题 下载本文

15?318?32、突变PN结的ND?1.5?10cm,NA?1.5?10cm计算该PN结的内建电势Vbi之

值。

Vbi?KTlnNqND13?0.026?ln(10)?0.778 2niA15?33、有一个P沟道MOSFET的衬底掺杂浓度为ND?1.5?10cm,另一个N沟道MOSFET

18?3的衬底掺杂浓度为NA?1.5?10cm。试分别求这两个MOSFET的衬底费米势,并将

这两个衬底费米势之和与上题的Vbi相比较。 N沟道MOSFET ?Fp?KTqlnNAni?0.479V;P沟道MOSFET ?Fn??KTqlnNDni?0.299V

?Fp??Fn?0.479?0.299?0.18?Vbi

15?318?34、某突变PN结的ND?1.5?10cm,NA?1.5?10cm,试问Jdp是Jdn的多少倍?

JdpqDpni2?qDnni2?qV???exp???1?...Jdn?WBND?kTWENA????JdpNADnDp??qV???exp?kT??1? 因为Ln?Lp所以J?N?1000 ????dnD5、已知某PN结的反向饱和电流为Io =10 -12A,试分别求当外加0.5V正向电压和(-0.5V)反向电压时的PN结扩散电流。

?0.5V:IF?I[exp(qV)?1]?2.25?10?0.5VKT:IF?I0[exp(qV)?1]?10?12AKT0?4A

6、已知某PN结的反向饱和电流为Io =10 -11A,若以当正向电流达到10 -2 A作为正向导通的开始,试求正向导通电压VF之值。若此PN结存在寄生串联电阻rcs= 4Ω,则在同样的测试条件下VF 将变为多少?

5?17、某硅单边突变结的雪崩击穿临界电场EC?3.5?10Vcm,开始发生雪崩击穿时的耗

尽区宽度xdB?8.57μm,求该PN结的雪崩击穿电压VB。若对该PN结外加V?0.25VB的

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反向电压,则其耗尽区宽度为多少?

8、如果设单边突变结的雪崩击穿临界电场EC与杂质浓度无关,则为了使雪崩击穿电压VB提高1倍,发生雪崩击穿时的耗尽区宽度xdB应为原来的多少倍?低掺杂区的杂质浓度应为原来的多少倍?

9、某突变PN结的Vbi = 0.7V,当外加-4.3V的反向电压时测得其势垒电容为8pF,则当外加-19.3V的反向电压时其势垒电容应为多少?

10、某突变结的内建电势Vbi = 0.7V,当外加电压V = 0.3V时的势垒电容与扩散电容分别是2pF和2?10?4pF,试求当外加电压V = 0.6V时的势垒电容与扩散电容分别是多少?

2?111、某均匀基区NPN晶体管的WB?1μm,DB?20cms,试求此管的基区渡越时间?b。

当此管的基区少子电流密度JnE = 102Acm-2时,其基区少子电荷面密度QB为多少?

?12、某均匀基区晶体管的WB?2μm,LB?10μm,试求此管的基区输运系数?之值。若

?将此管的基区掺杂改为如式(3-28)的指数分布,场因子??6,则其?变为多少?

17?12?1?713、某均匀基区NPN晶体管的WB?2μm,NB?10cm,DB?18cms,?B?5?10s,

试求该管的基区输运系数?之值。又当在该管的发射结上加0.6V的正向电压,集电结短路时,该管的JnE和JnC各为多少?

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?14、某均匀基区晶体管的注入效率??0.98,若将其发射结改为异质结,使基区的禁带宽度EGB比发射区的禁带宽度EGE小0.08eV,则其注入效率?变为多少?若要使其?仍为0.98,则其有源基区方块电阻R口B1可以减小到原来的多少?

15、某双极型晶体管的R口B1?1000?,R口E?5?,基区渡越时间?b=10–9 s ,当IB = 0.1mA时, IC = 10mA,求该管的基区少子寿命?B。

?16、某晶体管的基区输运系数??0.99,注入效率??0.97,试求此管的?与?。当此

管的有源基区方块电阻R口B1乘以3,其余参数均不变时,其?与?变为多少?

17、某双极型晶体管当IB1 = 0.05mA时测得IC1 = 4mA,当IB2 = 0.06mA时测得IC2 = 5mA,试分别求此管当IC = 4mA时的直流电流放大系数β与小信号电流放大系数β

18、某缓变基区NPN晶体管的BVCBO = 120V,??81,试求此管的BVCEO。

19、某高频晶体管的f??5MHz,当信号频率为f?40MHz时测得其???10,则当

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f?80MHz时??为多少?该管的特征频率fT为多少?该管的?0为多少?

20、某高频晶体管的?0?50,当信号频率f为30MHz时测得???5,求此管的特征频率fT,以及当信号频率f分别为15MHz和60MHz时的??之值。

?1021、某高频晶体管的基区宽度WB?1μm,基区渡越时间?b?2.7?10s,fT?550MHz。

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当该管的基区宽度减为0.5μm,其余参数都不变时,fT变为多少?

22、某高频晶体管的f??20MHz,当信号频率为f?100MHz时测得其最大功率增益为

Kpmax?24,则当f?200MHz时Kpmax为多少?该管的最高振荡频率fM为多少?

23、在NA = 1015cm-3的P型硅衬底上制作Al栅N沟道MOSFET,栅氧化层厚度为50nm,栅氧化层中正电荷数目的面密度为1011cm-2,求该MOSFET的阈电压VT之值。

24、某处于饱和区的N沟道MOSFET当VGS = 3V时测得IDsat = 1mA ,当VGS = 4V时测得IDsat = 4mA,求该管的VT 与β之值。

25、某N沟道MOSFET的VT = 1V,β= 4×10-3AV-2,求当VGS = 6V,VDS分别为2V、4V、6V、8V和10V时的漏极电流之值。

26、某N沟道MOSFET的VT = 1.5V,β= 6×10-3AV-2,求当VDS = 6V,VGS分别为1.5V、3.5V、5.5V、7.5V和9.5V时的漏极电流之值。

27、某N沟道MOSFET的VT = 1.5V,β= 6×10-3AV-2,求当VGS分别为2V、4V、6V、8V和10V时的通导电阻Ron之值。

28、某N沟道MOSFET的VT = 1V,β= 4×10-3AV-2,求当VGS = 6V,VDS分别为2V、4V、6V、8V和10V时的跨导gm之值。

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29、某N沟道MOSFET的VT = 1V,β= 6×10-3AV-2,求当VDS = 4V,VGS分别为2V、4V、6V、8V和10V时漏源电导gds之值。

30、某N沟道MOSFET的沟道长度L?2μm,阈电压VT = 1.5V,电子迁移率为320cm2/V.s,试求当外加栅电压VGS = 5V时的饱和区跨导的截止角频率?gm。

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