考试科目：832微电子器件一、填空题（共45分，每空1.5分）1、根据输运方程，载流子的（扩散）电流主要与载流子浓度梯度相关，而（漂移）电流主要与载流子浓度相关。2、俄歇复合的逆过程是（碰撞电离）。3、当PN结反偏时候，反向电流由（少子）扩散电流和势垒区（产生）电流构成。4、在二极管的反向恢复过程中，中性区存储的非少子浓度降低有两个原因，一是（载流子复合），二是（反向电流抽取）。5、薄基区二极管是指P区和N区中至少有一个区的长度远小于该区的（少子扩散长度）。在其它条件相同的情况下，薄基区二极管的中性区宽度越（小），扩散电流越大。6、（热击穿）又称为二次击穿，这种击穿通常是破坏性的。7、双极型晶体管的基区少子渡越时间是指少子在基区内从发射结渡越到集电结的平均时间，等于（基区非平衡少子电荷）除以基区少子电流。8、半导体薄层材料的方块电阻与材料的面积无关，而与（掺杂浓度）和（厚度）相关。（备注：填电阻率和厚度也可以）。9、双极型晶体管的电流放大系数具有（正）温度系数，双极型晶体管的反向截止电流具有（正）温度系数。（填”正”，”负”或”零”）10、双极型晶体管用于数字电路时，其工作点设置在（截至）区和（饱和）区；MOSFET用于模拟电路时，其直流工作点设置在（饱和）区11、由于短沟道器件的沟道长度非常短，起源于漏区的电力线将有一部分贯穿沟道区终止于源区，造成源漏之间的（势垒高度）降低，从而造成漏极电流的（变大）。（第二个空填”变大”，”变小”或”不变”）12、高频小信号电压是指信号电压是指信号电压的振幅小于（KT/q）；高频小信号通常是叠加在（直流偏置）上的。13、MOSFET漏源击穿的机理有两种，一种是（漏极PN结击穿），一种是（沟道穿通）。14、漏源交流短路的情况下，MOSFET的（沟道载流子）电荷随（栅极）电压的变化，定义为MOSFET的本征栅极电容。15、长沟道MOSFET的跨导与沟道长度（成反比），与栅源电压（成正比），而发生速度饱和的短沟道MOSFET的跨导与沟道长度（无关）。（填”成正比”，”成反比”、”成平方关系”或”无关”）。二、简答与作图题（共50分）1、简要叙述PN结扩散电容的物理意义。（6分）PN结扩散电容只存在于PN结正向导通的情况。（2分）当PN结两端加的正向偏置发生变化时，存储在中性区的非平衡载流子浓度将发生变化，产生电容效益，这个电容称为PN结扩散电容。（4分）2、简要叙述韦伯斯脱（Webster）效应产生的机理以及表现的物理现象。（6分）Webster效应产生的原因是：当PN结发生大注入时，在中性区会由于非平衡少子与非平衡多子在空间上的分离产生自建电场，这个自建电场对非平衡少子的扩散起到了加强的作用。（4分）表现的现象是中性区非平衡少子的扩散系数等效为翻倍了。（2分）ab3、双极型晶体管结构中包含两个背靠背的PN结，那么，能否用两个背靠背的PN结二极管来实现双极型晶体管的电学特性？为什么？（6分）不能。（2分）因为双极型晶体管的原理是利用正偏PN结提供的载流子控制流过反偏PN结流过的电流，因此双极型晶体管能正常工作的前提是两个PN结之间存在耦合，即双极型晶体管的基区足够窄，来自发射区的大部分载流子都能通过基区到达集电结，。而两个背靠背的二极管是相互独立的，正偏二极管的电流并不能影响反偏二极管的工作状态。（4分）4、对双极型晶体管的共发射极输出特性曲线进行测试时，获得了下图中的两组异常输出特性曲线。请问：这两组曲线和正常的共发射极输出特性曲线相比，存答:（a）的异常是小电流时曲线间距变小。（2分）原因是大电流时候由于大注入和基区宽度扩展效应，造成放大系数的降低。（2分）（b）的异常是线性区电流随V的增加而增加。（2分）原因是发生了early效应。ce（2分）5、为了减小MOSFET的栅源寄生电容、栅漏寄生电容，改善MOSFET的频率特性，通常采用自对准工艺来制备MOSFET。（7分）（1）请简述自对准工艺的流程；（2）采用自动准工艺对MOSFET的栅极材料有何要求？为什么？答：（1）流程：首先热氧化栅氧化层，再在栅氧化层上淀积多晶硅，对多晶硅进行光刻和刻蚀，做出栅电极，再以多晶硅作为掩模进行离子注入，自对准形成源漏...
