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2025年半导体器件工程师考试试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共30分）

1.对于n型半导体，室温下多数载流子浓度主要取决于：

A.本征载流子浓度

B.施主杂质浓度

C.受主杂质浓度

D.温度引起的本征激发

答案：B

2.理想PN结的内建电势差大小与以下哪项无关？

A.掺杂浓度

B.温度

C.材料禁带宽度

D.外加偏压

答案：D

3.MOSFET进入饱和区的条件是：

A.VDS=VGS-VT

B.VDSVGS-VT

C.VDSVGS-VT

D.VGS=VT

答案：A

4.以下哪种效应会导致短沟道MOSFET阈值电压随沟道长度减小而降低？

A.热载流子效应

B.漏致势垒降低（DIBL）

C.沟道长度调制

D.表面散射

答案：B

5.BJT的共发射极电流增益β与以下哪项直接相关？

A.发射区掺杂浓度

B.基区宽度

C.集电区面积

D.发射结面积

答案：B

6.肖特基二极管的正向导通电压通常比PN结二极管低，主要原因是：

A.金属-半导体接触的势垒高度低于PN结内建电势

B.多数载流子导电，无少子存储效应

C.金属的电导率高于半导体

D.肖特基结的耗尽层更窄

答案：A

7.对于GaNHEMT（高电子迁移率晶体管），其二维电子气（2DEG）主要形成于：

A.GaN体材料内部

B.AlGaN/GaN异质结界面

C.金属-半导体接触区域

D.栅极下方的沟道区

答案：B

8.半导体器件的热载流子注入（HCI）失效主要发生在：

A.低漏源电压、高栅压条件下

B.高漏源电压、强电场区域

C.高温环境下的静态偏置

D.高频交流信号下的动态应力

答案：B

9.以下哪种工艺步骤用于在半导体表面形成图形化的掩膜层？

A.离子注入

B.化学气相沉积（CVD）

C.光刻

D.刻蚀

答案：C

10.衡量MOSFET开关速度的关键参数是：

A.跨导（gm）

B.阈值电压（VT）

C.栅源电容（CGS）

D.本征延迟时间（τ=CGS·VT/gm）

答案：D

11.量子点器件中，载流子的输运特性主要受限于：

A.库仑阻塞效应

B.隧穿效应

C.扩散运动

D.漂移运动

答案：A

12.功率二极管的反向恢复时间主要由以下哪种因素决定？

A.势垒电容充放电时间

B.少子存储电荷的复合与抽取时间

C.金属电极的寄生电阻

D.耗尽层宽度的变化速率

答案：B

13.为了提高MOSFET的载流子迁移率，以下哪种技术最有效？

A.增加栅氧化层厚度

B.引入应变硅（StrainedSilicon）

C.减小沟道长度

D.提高衬底掺杂浓度

答案：B

14.双极型晶体管（BJT）的截止频率fT主要取决于：

A.基区渡越时间

B.发射结势垒电容充放电时间

C.集电结势垒电容充放电时间

D.所有上述时间的总和

答案：D

15.以下哪种半导体材料更适合制作高温、高频功率器件？

A.硅（Si）

B.锗（Ge）

C.砷化镓（GaAs）

D.碳化硅（SiC）

答案：D

二、填空题（每空2分，共20分）

1.本征半导体中，导带电子浓度n与价带空穴浓度p的关系为______（室温下）。

答案：n=p=ni（本征载流子浓度）

2.PN结反向偏置时，耗尽层宽度随反向电压增大而______（填“增大”或“减小”）。

答案：增大

3.MOSFET的阈值电压VT的计算公式为VT=φMS+2φF+(√(2qNsubεsi(2φF)))/Cox，其中φF是______。

答案：费米势（或衬底费米能级与本征费米能级的差）

4.BJT的电流放大系数α（共基极）与β（共发射极）的关系为β=______。

答案：α/(1-α)

5.肖特基二极管的主要导电机制是______（填“多子漂移”或“少子扩散”）。

答案：多子漂移

6.FinFET（鳍式场效应晶体管）通过______结构有效抑制了短沟道效应。

答案：三维全包围栅

7.半导体器件的可靠性测试中，HTOL（高温工作寿命）测试的主要目的是评估______。

答案：长期工作条件下的器件退化速率

8.化学机械抛光（CMP）工艺的