清华大学出版社模拟电子技术习题解答(课后同步)
习题1
客观检测题
一、填空题
1、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ，而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN结外加正向电压时，扩散电流 大于 漂移电流，耗尽层 变窄 。当外加反向电压时，扩散电流 小于 漂移电流，耗尽层 变宽 。
3、在N型半导体中，电子为多数载流子， 空穴 为少数载流子。 二．判断题
1、由于P型半导体中含有大量空穴载流子，N型半导体中含有大量电子载流子，所以P型半导体带正电，N型半导体带负电。（ × ）
2、在N型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P型半导体。（ √ ）
3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。（× ）
4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。（ × ）
5、PN结在无光照无外加电压时，结电流为零。（ √ ） 6、温度升高时，PN结的反向饱和电流将减小。（ × ） 7、PN结加正向电压时，空间电荷区将变宽。（× ）
三．简答题
1、PN结的伏安特性有何特点？
V答：根据统计物理理论分析，PN结的伏安特性可用式ID?Is?(eVT?1)表示。 式中，ID为流过PN结的电流；Is为PN结的反向饱和电流，是一个与环境温度和材料等有关的参数，单位与I的单位一致；V为外加电压； VT=kT/q，为温度的电压当量（其单位与V的单位一致），其中玻尔兹曼常数k?1.38?10?23J/K，电子电量
则VT?q?1.60217731?10?19C(库伦)，
T在常温（T=300K）下，VT=25.875mV=26mV。(V)，
11594.2VVT当外加正向电压，即V为正值，且V比VT大几倍时，e??1，于是I?Is?eVVT，这时正向
电流将随着正向电压的增加按指数规律增大，PN结为正向导通状态.外加反向电压，即V为负值，且|V|比VT大几倍时，eVVT于是I??Is，这时PN结只流过很小的反向饱和电流，??1，
且数值上基本不随外加电压而变，PN结呈反向截止状态。PN结的伏安特性也可用特性曲线表示，如图1.1.1所示.从式(1.1.1)伏安特性方程的分析和图1.1.1特性曲线（实线部分）可见：PN结真有单向导电性和非线性的伏安特性。
图1.1.1 PN伏安特性
2、什么是PN结的反向击穿？PN结的反向击穿有哪几种类型？各有何特点？
答：“PN”结的反向击穿特性：当加在“PN”结上的反向偏压超过其设计的击穿电压后，PN结发生击穿。
PN结的击穿主要有两类，齐纳击穿和雪崩击穿。齐纳击穿主要发生在两侧杂质浓度都较高的PN结，一般反向击穿电压小于4Eg/q（Eg—PN结量子阱禁带能量，用电子伏特衡量，Eg/q指PN结量子阱外加电压值，单位为伏特）的PN的击穿模式就是齐纳击穿，击穿机理就是强电场把共价键中的电子拉出来参与导电，使的少子浓度增加，反向电流上升。
雪崩击穿主要发生在“PN”结一侧或两侧的杂质浓度较低“PN”结，一般反向击穿电压高于6 Eg/q的“PN”结的击穿模式为雪崩击穿。击穿机理就是强电场使载流子的运动速度加快，动能增大，撞击中型原子时把外层电子撞击出来，继而产生连锁反应，导致少数载流子浓度升高，反向电流剧增。
3、PN结电容是怎样形成的？和普通电容相比有什么区别？
PN结电容由势垒电容Cb和扩散电容Cd组成。
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