大學(xué)（微電子科學(xué)與工程）半導(dǎo)體器件2026年綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填入括號(hào)內(nèi)）1.半導(dǎo)體中載流子的遷移率與以下哪個(gè)因素關(guān)系最為密切？（）A.雜質(zhì)濃度B.溫度C.晶體結(jié)構(gòu)D.外加電場(chǎng)強(qiáng)度2.對(duì)于PN結(jié)，當(dāng)外加正向電壓時(shí)，以下說法正確的是（）A.空間電荷區(qū)變寬B.擴(kuò)散電流大于漂移電流C.主要是漂移運(yùn)動(dòng)D.阻擋層電阻變小3.以下哪種半導(dǎo)體器件具有單向?qū)щ娦裕浚ǎ〢.二極管B.三極管C.場(chǎng)效應(yīng)管D.晶閘管4.晶體管的電流放大倍數(shù)β主要取決于（）A.基區(qū)寬度B.發(fā)射區(qū)摻雜濃度C.集電區(qū)摻雜濃度D.發(fā)射結(jié)面積5.在MOSFET中，起控制作用的是（）A.柵極電壓B.源極電流C.漏極電壓D.襯底電壓6.半導(dǎo)體器件的反向電流主要是由（）引起的。A.少數(shù)載流子漂移B.多數(shù)載流子擴(kuò)散C.熱激發(fā)D.雜質(zhì)電離7.對(duì)于雙極型晶體管，當(dāng)工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的偏置狀態(tài)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8.半導(dǎo)體的本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子數(shù)量與（）有關(guān)。A.雜質(zhì)濃度B.溫度C.光照D.以上都是9.以下哪種半導(dǎo)體材料常用于制造集成電路？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.碳化硅10.當(dāng)半導(dǎo)體器件工作在高頻時(shí)，主要考慮的是（）A.直流特性B.交流特性C.開關(guān)特性D.功率特性二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填入括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.影響半導(dǎo)體器件性能的因素有（）A.溫度B.雜質(zhì)濃度C.光照D.外加電壓2.以下屬于半導(dǎo)體二極管特性的有（）A.單向?qū)щ娦訠.反向擊穿特性C.電容效應(yīng)D.放大作用3.晶體管的三個(gè)工作區(qū)域是（）A.放大區(qū)B.飽和區(qū)C.截止區(qū)D.擊穿區(qū)4.MOSFET的優(yōu)點(diǎn)包括（）A.輸入電阻高B.功耗低C.集成度高D.開關(guān)速度快5.半導(dǎo)體材料的特性包括（）A.導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間B.具有熱敏性C.具有光敏性D.具有摻雜性三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.半導(dǎo)體中的載流子只有電子。（）2.PN結(jié)的反向電流隨溫度升高而減小。（）3.二極管在正向?qū)〞r(shí)，其兩端電壓為一恒定值。（）4.晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，集電極電流與基極電流成正比。（）5.MOSFET的柵極電流為零。（）6.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力只與溫度有關(guān)。（）7.雙極型晶體管是一種電壓控制型器件。（）8.集成電路是將多個(gè)半導(dǎo)體器件集成在一塊芯片上。（√）9.半導(dǎo)體器件的性能會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變化。（）10.場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)反映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制能力。（）四、簡(jiǎn)答題（總共4題，每題10分）1.簡(jiǎn)述PN結(jié)的形成過程及原理。2.說明晶體管的電流放大作用及工作原理。3.分析MOSFET中柵極電壓對(duì)器件工作狀態(tài)的影響。4.闡述半導(dǎo)體器件的散熱問題及解決方法。五、綜合分析題（總共2題，每題15分）1.畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的共發(fā)射極放大電路原理圖，并分析其工作原理，包括輸入輸出信號(hào)的關(guān)系、各元件的作用等。2.已知一個(gè)半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線，分析其在不同電壓下的工作狀態(tài)，并計(jì)算在某一正向電壓下的電流值。答案：一、1.B2.B3.A4.A5.A6.A7.A8.B9.A10.B二、1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD三、1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、1.當(dāng)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合時(shí)，由于濃度差，P區(qū)的空穴向N區(qū)擴(kuò)散，N區(qū)的電子向P區(qū)擴(kuò)散，在交界面形成空間電荷區(qū)，即PN結(jié)?？臻g電荷區(qū)產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)阻止多子擴(kuò)散，平衡時(shí)形成穩(wěn)定的PN結(jié)。2.晶體管工作時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，基區(qū)的多子空穴向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散形成發(fā)射極電流，其中少部分與基區(qū)電子復(fù)合形成基極電流，大部分?jǐn)U散到集電區(qū)被收集形成集電極電流。集電極電流遠(yuǎn)大于基極電流，實(shí)現(xiàn)電流放大。3.當(dāng)柵極電壓為零時(shí)，MOSFET處于截止?fàn)顟B(tài)，漏源之間相當(dāng)于開路；當(dāng)柵極電壓足夠大時(shí)，形成導(dǎo)電溝道，MOSFET導(dǎo)通，此時(shí)改變柵極電壓可控制溝道寬窄，從而控制漏極電流大小。4.半導(dǎo)體器件工作時(shí)會(huì)因功耗產(chǎn)生熱量，若散熱不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致器件性能下降甚至損壞。解決方法有散熱片散熱、風(fēng)冷、液冷等，通過增加散熱面積、加快空氣或液體流動(dòng)帶走熱量。五、1.共發(fā)射極放大電路原理圖：基極接輸入信號(hào)，發(fā)射極接地，集電極接負(fù)載電阻和電源。工作原理：輸入信號(hào)使基極電流變化，引起集電極電流變化，通過負(fù)載電阻轉(zhuǎn)化為電壓變化輸出?；鶚O偏置電阻提供合適偏置電壓，使晶體管工作在放大區(qū)；耦合電容傳遞交流信號(hào)并隔斷直流；集電極負(fù)載電阻將電流變化轉(zhuǎn)化為電壓變化。2.二極管