半导体器件知识点归纳一.docVIP

一、半导体器件基本方程 1、半导体器件基本方程 泊松方程、电流密度方程、电子和空穴连续性方程的一维微分形式及其物理意义 2、基本方程的主要简化形式 泊松方程分别在N耗尽区和P耗尽区的简化形式 电流密度方程分别在忽略扩散电流和漂移电流时的简化形式 P型中性区电子净复合率、N型中性区空穴净复合率 P区电子和N区空穴的扩散方程及其定态形式 电子电流和空穴电流的电荷控制方程及其定态形式 注：第一章是整个课程的基础，直接考察的概率很小，一般都结合后面章节进行填空或者计算的考察，理解的基础上牢记各公式形式及其物理意义。 二、PN结 1、突变结与缓变结 理想突变结、理想线性缓变结、单边突变结的定义 2、PN结空间电荷区 理解空间电荷区的形成过程 注：自己用概括性的语句总结出来，可能考简述题。 3、耗尽近似与中性近似 耗尽近似、耗尽区、中性近似、中性区的概念 4、内建电场、耗尽区宽度、内建电势 内建电场、内建电势、约化浓度的概念 内建电场、耗尽区宽度、内建电势的推导 电场分布图的画法 内建电势的影响因素 Si和Ge内建电势的典型值 注：填空题可能考察一些物理概念的典型值，这部分内容主要掌握突变结的，可能考计算题，不会完全跟书上一样，会有变形，比如考察PIN结的相关计算；对于线性缓变结，只需记住结论公式即可。 5、外加电压下PN结中的载流子运动 正向电压下空穴扩散电流、电子扩散电流、势垒区复合电流的形成过程 反向电压下空穴扩散电流、电子扩散电流、势垒区产生电流的形成过程 正向电流很大反向电流很小的原因 6、PN结能带图 PN结分别在正向电压和反向电压下的能带图 注：所有作图题应力求完整，注意细节，标出所有图示需要的标识 7、PN结的少子分布 结定律：小注入下势垒区边界上的少子浓度表达式 少子浓度的边界条件 中性区内非平衡少子浓度分布公式 外加正反向电压时中性区中少子浓度分布图 注：书上给出了N区的推导，尽量自己推导一下P区的情况，加深理解 8、PN结的直流伏安特性 PN结的扩散电流密度公式 正向导通电压的定义及其影响因素 Ge和Si PN结正向导通电压的典型值 9、PN结的反向饱和电流 PN结反向饱和电流的计算公式 PN结反向饱和电流的影响因素 10、薄基区二极管 薄基区二极管的定义 薄基区二极管势垒区两旁中性区中的少子浓度分布图 薄基区二级管的扩散电流密度公式 11、大注入效应 包含准费米能级的正反电压下PN结的能带图 小注入条件和大注入条件的概念 大注入下的结定律：大注入下势垒区边界处少子浓度表达式 大注入自建场的形成过程 韦伯斯托（Webster）效应的概念 大注入条件下电子和空穴电流密度表达式 转折电压的概念及计算公式 转折电流的概念及计算公式 注：大注入自建场的形成和韦伯斯托效应很可能考简述题 12、PN结的击穿 PN结反向击穿的概念 引起反向击穿的主要机理 碰撞电离及碰撞电离率的概念 雪崩倍增及雪崩倍增因子的概念 Ge和Si雪崩倍增因子的计算公式 雪崩击穿条件 雪崩击穿电压的近似计算公式（包括Ec的表达式） 雪崩击穿的影响因素 注：结的结构对雪崩击穿电压的影响要会自己推导，可能考计算题 隧道效应及齐纳击穿的概念 齐纳击穿条件 雪崩击穿和齐纳击穿的比较 热击穿的概念及防止措施 注：热击穿不要求计算 13、PN结的电容 势垒电容的定义、物理意义及计算公式 扩散电容的定义、物理意义及计算公式 势垒电容和扩散电容的比较 14、PN结交流小信号等效电路 交流小信号参数及等效电路 15、PN结的开关特性 存储时间、下降时间、反向恢复时间的概念 引起反向恢过程的原因（少子存储效应） 减小反向恢复时间的方法 注：这部分不会要求计算 PN结部分势垒区产生复合电流的内容可以自己稍微看看，考的概率不是很大