2025年大三（微電子科學(xué)與工程）半導(dǎo)體器件物理測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共8題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.對于半導(dǎo)體中的載流子，以下說法正確的是（）A.電子和空穴都參與導(dǎo)電B.只有電子參與導(dǎo)電C.只有空穴參與導(dǎo)電D.電子和空穴都不參與導(dǎo)電2.半導(dǎo)體的本征激發(fā)是指（）A.價帶電子躍遷到導(dǎo)帶形成電子和空穴對B.導(dǎo)帶電子躍遷到價帶C.雜質(zhì)原子提供載流子D.光激發(fā)產(chǎn)生載流子3.當(dāng)溫度升高時，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力（）A.增強B.減弱C.不變D.先增強后減弱4.以下哪種半導(dǎo)體材料是間接帶隙半導(dǎo)體（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.以上都不是5.對于PN結(jié)，以下說法錯誤的是（）A.具有單向?qū)щ娦訠.存在內(nèi)建電場C.空間電荷區(qū)只有電子D.平衡時擴散電流和漂移電流相等6.當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓時，以下描述正確的是（）A.空間電荷區(qū)變寬B.擴散電流大于漂移電流C.只有漂移電流D.只有擴散電流7.二極管的伏安特性曲線中，正向?qū)〞r的電壓降一般為（）A.0.1V左右B.0.3V左右C.0.7V左右D.1V左右8.三極管工作在放大區(qū)時，其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的偏置情況是（）A.發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏B.發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏C.發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏D.發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都反偏第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每題5分，共20分）1.半導(dǎo)體中載流子的遷移率與________和________有關(guān)。2.雜質(zhì)半導(dǎo)體分為________和________兩種類型。3.PN結(jié)的擊穿現(xiàn)象分為________和________兩種。4.三極管的三個電極分別是________、________和________。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述半導(dǎo)體中載流子的產(chǎn)生和復(fù)合過程。2.說明PN結(jié)的單向?qū)щ娦栽怼Ｋ摹⒎治鲱}（20分）材料：有一個由硅制成的PN結(jié)二極管，已知其反向飽和電流為10^-12A，當(dāng)外加正向電壓為0.6V時，求通過二極管的電流。（硅二極管的熱電壓UT約為0.026V）五、設(shè)計題（20分）設(shè)計一個簡單的共發(fā)射極放大電路，要求畫出電路圖，并說明各元件的作用。答案：一、選擇題1.A2.A3.A4.A5.C6.B7.C8.A二、填空題1.雜質(zhì)濃度、溫度2.N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體3.雪崩擊穿、齊納擊穿4.發(fā)射極、基極、集電極三、簡答題1.半導(dǎo)體中載流子的產(chǎn)生主要有本征激發(fā)和雜質(zhì)電離。本征激發(fā)是價帶電子躍遷到導(dǎo)帶形成電子和空穴對；雜質(zhì)電離是雜質(zhì)原子提供載流子。載流子的復(fù)合過程有電子與空穴的直接復(fù)合以及通過復(fù)合中心的間接復(fù)合。2.PN結(jié)具有單向?qū)щ娦允且驗槠浯嬖趦?nèi)建電場。當(dāng)外加正向電壓時，內(nèi)建電場被削弱，擴散電流大于漂移電流，PN結(jié)導(dǎo)通；當(dāng)外加反向電壓時，內(nèi)建電場增強，漂移電流大于擴散電流，PN結(jié)截止。四、分析題根據(jù)二極管的電流公式I=Is(exp(V/UT)-1)，其中Is為反向飽和電流，V為外加電壓，UT為熱電壓。已知Is=10^-12A，V=0.6V，UT=0.026V，代入公式可得I=10^-12(exp(0.6/0.026)-1)≈0.12mA。五、設(shè)計題電路圖：電源VCC通過電阻Rb連接三極管基極，基極與發(fā)射極之間接電阻Re，集電極通過電阻