发布时间 : 星期三 文章半导体器件物理简答题 - 图文更新完毕开始阅读3deba0a47f21af45b307e87101f69e314232fa28
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14共基极电流增益的三个限制因素（发射极注入效率系数、基区输运系数和复合系数）的定义和对共基极电流增益的影响。 答：
交流共基极电流增益：
???JCJnC??JEJnE?JR?JpE
发射极注入效率系数：考虑了发射区中的少子空穴扩散电流对电流增益的影响。该电流是发射极的一部分，但它对晶体管的工作没有作用，因为JpE不是集电极电流的一部分，它的存在会降低共基极电流的增益。
基区输运系数：考虑了基区过剩少子电子的复合作用的影响。理想情况下，我们是希望基区中没有复合的，不过复合是不可避免的，所以复合的存在使基区输运系数小于1，也就降低了共基极电流的增益。
复合系数：考虑了正偏B-E结中的复合的影响。电流JR对发射极电流有贡献，但对集电极电流没有贡献，所以它的存在也降低了共基极电流的增益。 15.什么是基区宽度调制效应？该效应的另一个称呼是什么？
答：事实上，晶体管的基区宽度是B-C结电压的函数，因为随着结电压的变化，B-C结空间电荷区会扩展进基区。随着B-C结反偏电压的增加，B-C结空间电荷区宽度增加，使得
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基区宽度减小。中性基区宽度的变化使得集电极电流发生变化，基区宽度的减小使得少子浓度梯度增加，这种效应称为基区宽度调制效应，又称厄尔利（Early）效应。 16.什么是大注入效应？
答：我们确定少子分布时所用的双极传输方程默认采用了小注入。但随着VBE的增加，注入的少子浓度开始接近，甚至变得比多子浓度还要大。如果我们假定准电荷中性，那么p型基区中在靠近发射区的那一侧由于过剩空穴的存在，多子空穴浓度将会增加。此时发生大注入，促使晶体管发生两种效应①发射极注入效率降低 ( Webster效应 )；②集电极电流增大速率变慢。这种效应就是大注入效应。
17.晶体管的截止频率是如何定义的？限制双极型晶体管的频率响应的延时因素有那些？ 答：①. ?截止频率 f? ：共基极电流放大系数减小到低频值的1/√2 时所对应的频率.
?截止频率f ? ：共发射极电流放大系数减小到低频值的1/√2 时所对应的频率.
②.晶体管的频率参数与晶体管的载流子渡越时间有关,它包括电子从发射极到集电极的有效渡越时间、发射结充电时间、发射极扩散电容充电时间、集电结耗尽区渡越时间等。 18.大致绘出p沟道pnJFET的截面图，标明器件工作时的电压极性。 答：
注：这是n沟道的，类似的p沟道可画出，并标明工作电压极性。 19.定性阐述n沟道耗尽型pnJFET的基本工作原理。 答：
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基本工作原理：如上图1，显示了一个当栅极零偏时的n沟道pnJFET。如果源极接地，并在漏极上加一个小的正电压，这漏极产生一个漏电流ID。n沟道实质上是个电阻，因此，对于小的VDS，ID与VDS的曲线接近于线性变化，如上图１所示。当我们给pnJFET的栅极与源极之间加一个电压后，沟道电导系数就会发生变化，如上图２所示，当在栅极加一个负压时，栅极与沟道形成ｐｎ结反偏，其空间电荷区增宽，沟道宽度变窄，沟道电阻增加。当反偏电压达到一定程度时，空间电荷区会将沟道完全填满，这种情况称为沟道夹断，此时漏电流几乎为零，因为耗尽层隔离了源端与漏端。
当栅电压为零，漏电压变化时，如上图，随着漏源电压的增大（正值），栅与沟道形成的ｐｎ结反偏，空间电荷区向沟道区扩展。随着空间电荷区的扩展，有效沟道电阻增大。此时沿沟道长度方向，沟道电阻随位置的不同而变化，而沟道电流是一个常数，所以沟道压降将随位置的不同发生相应的变化。如果漏极电压进一步升高，沟道将在漏极处夹断。漏电压继续增大，漏电流将保持不变，此时晶体管工作在饱和区，漏电流与VDS无关，将体现为栅压控制。
20.分别绘出工作在堆积、耗尽和反型模式下的n型衬底MOS电容的能带图。
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答：堆积模式：
耗尽模式：
反型模式：
21.为什么当反型层形成时MOS电容器的空间电荷区认为达到最大宽度？
答：当反型层形成时，表面处的的少子浓度等于半导体体内多子的浓度，此时所加电压称为阈值电压。如果栅压大于这个阈值，导带会轻微向费米能级弯曲，表面处导带的变化只是栅压的函数。然而表面少子的浓度是表面势的指数函数。表面势增加数伏特（ＫＴ／ｅ），将使电子浓度以１０的幂次方增加，但是空间电荷区的宽度的变换却非常微弱，这种情况下，空间电荷区已经达到了最大值。
22.绘出低频时n型衬底MOS电容器的C-V特性曲线。当高频时曲线如何变化？ 答：低频时：