北京邮电大学 微电子学基础 半导体物理期末总复习.docx
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北京邮电大学微电子学基础半导体物理期末总复习
微电子基础----总复习
2012-12
说明:
重点总结的请以复习课上为准。
另有答疑时间安排。
以下内容为部分重要的概念供参考。
第1章.半导体的晶体结构和缺陷
概念:
晶体和非晶体
金刚石结构和闪锌矿结构
能带
有效质量
空穴
本征点缺陷
代位式杂质
间隙式杂质
第2章.半导体中的电子状态
半导体中的电子状态和能带
2.1.1.电子的共有化运动
2.1.2.允带与禁带
外力作用下的电子运动—---有效质量
导体,半导体,绝缘体
空穴
杂质和缺陷能级
2.1.3.施主能级和受主能级
2.1.4.浅能级杂质
2.1.5.深能级杂质
⏹能带图
⏹施主,N型半导体
⏹受主P型半导体
⏹杂质能级,浅能级深能级
⏹杂质补偿
⏹复合中心
第3章.平衡载流子浓度
态密度
费米分布和玻尔兹曼分布
非简并半导体的载流子浓度
◆费米分布函数和波尔兹曼函数公式:
◆简并半导体和非简并半导体
◆费米能级
◆热平衡下,非简并半导体载流子浓度公式:
◆热平衡下,本征半导体载流子浓度公式
◆热平衡下,非简并半导体载流子浓度积:
◆半导体的整体电中性方程
◆载流子浓度随温度的变化分析
第4章.弱场下的载流子输运
载流子的散射和迁移率
散射几率和迁移率
半导体中的主要散射机构
迁移率随杂质浓度和温度的变化图
电导和电导率
半导体的散射现象
⏹电离杂质散射和晶格散射
⏹迁移率
⏹电导率(电阻率)公式及各情况:
⏹本征:
⏹N型:
⏹P型
⏹补偿:
⏹电阻率随温度的变化图
第5章.过剩载流子和载流子的复合
过剩载流子及其寿命
非平衡载流子的运动和空间分布
复合过程与寿命的计算
主要复合机理和实验结果
⏹非平衡载流子
⏹注入停止后,非平衡载流子浓度随时间衰减规律:
⏹寿命
⏹复合几率
⏹复合的种类:
⏹复合中心理论及简化:
⏹准费米能级,能带图:
2
⏹扩散定律
⏹扩散长度
⏹爱因斯坦关系
⏹半导体器件的基本方程,连续性方程
第6章.同质PN结
热平衡条件下的P-N结,能带图3
P-N结直流伏安特性:
结论肖克莱方程
P-N结电容:
电荷,电场,电压,图,突变结
P-N击穿:
3机理特点比较
⏹肖克莱方程:
⏹简化情况:
反向,单边突变结
⏹突变结,缓变结
⏹平衡PN结,接触电势差和势垒高度:
⏹载流子浓度公式
⏹PN结扩散流公式
⏹简化:
P+N结时
⏹N+P结时
⏹理想和实际的伏安比较和原因分析:
(势垒产生流)
⏹势垒电容和扩散电容
⏹雪崩击穿和隧道击穿
第7章.表面电场效应与MOS物理
半导体表面和硅-二氧化硅界面
表面电场效应
⏹表面态,界面态
⏹表面势
⏹表面积累层,耗尽层,反型层,等6个能带图,临界情况3个
⏹表面耗尽层的厚度公式:
⏹表面面电荷密度公式
⏹表面强反型条件,表达式,费米势
⏹硅—二氧化硅界面电荷
●金属半导体接触:
功函数,能带图
●异质结:
能带图,阻挡层和非阻挡层,整流效应和欧姆接触
第8章.MOS场效应晶体管
结构和分类,4个管子的综合大图:
符号结构曲线等
特性曲线
⏹NMOS,PMOS,增强型管,耗尽型管的转移特性曲线和输出特性曲线的区别,
⏹NMOS输出特性曲线的分段讨论
阈值电压表达式计算
⏹NMOS管:
⏹PMOS管:
⏹增强型管和耗尽型管的掺杂措施和控制
电流电压特性:
电流表达式
⏹非饱和区,线性区和非线性区
⏹饱和区,临界饱和条件:
3:
沟道图,电压,电流式
⏹考虑有效沟道长度调制效应的饱和漏极电流:
2:
现象描述和电流式
⏹击穿区的讨论
其他电参数
⏹阈值电压
⏹饱和漏极电流
⏹导通电阻
⏹穿通电压
⏹跨导
⏹导电因子和宽长比
⏹渡越时间
⏹增量电导
定义,分段的表达式
第9章.双极型晶体管
双极型晶体管工作原理
1,放大倍数:
4个乘积项:
发射效率,基区输运系数等4个……定义、表达式、影响因素,
2,讨论从工艺制造上提高放大的措施
直流特性和电流增益
反向电流和击穿电压,基极电阻,符号和电路图
频率特性,功率特性
1,渡越时间表达式和分析:
2,讨论从工艺制造上提高频率的措施
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