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第四章习题
4-1．一硅肖特基势垒二极管有0.01 cm的接触面积，半导体中施主浓度为10
162cm
?3设?0?0.7V，VR?10.3V。计算
（1）耗尽层厚度；
（2）势垒电容；
（3）在表面处的电场
4-2．（1）从示于图4-3的GaAs肖特基二极管电容-电压曲线求出它的施主浓度、自建电
势势垒高度。
(2) 从图4-7计算势垒高度并与（1）的结果作比较。 4-3．画出金属在P型半导体上的肖特基势垒的能带结构图，忽略表面态。指出（1）?m??s 和（2）?m??s两种情形是整流节还是非整流结，并确定自建电势和势垒高度。
12?2?14-4.自由硅表面的施主浓度为10cm，均匀分布的表面态密度为Dss?10cmeV，
15?3电中性级为EV?0.3eV，计算该表面的表面势（提示：首先求出费米能级与电中性能
级之间的能量差，存在于这些表面态中的电荷必定与表面势所承受的耗尽层电荷相等）。 4-5.已知肖特基二极管的下列参数：?m?5.0V，?s?4.05eV，Nc?1019cm?3，
Nd?1015cm?3，以及k=11.8。假设界面态密度是可以忽略的，在300K计算：
（1）零偏压时势垒高度，自建电势，以及耗尽层宽度；
(2)在0.3v的正偏压时的热离子发射电流密度。
4-6．在一金属-硅的接触中，势垒高度为q?b?0.8eV,有效理查逊常数为
R*?102A/cm2?K2，Eg?1.1eV，Nd?1016cm?3，以及
Nc?Nv?1019cm?3。
（1）计算在300K，零偏压时半导体的体电势Vn和自建电势；
（2）假设Dp?15cm/s和Lp?10um，计算多数载流子电流对少数载流子电流的注入比。
4-7． 计算室温时金N-GaAs肖特基势垒的多数载流子电流对少数载流子电流的比例。
已知施主浓度为10
152cm?3，Lp?1um，?p?10?6s，以及R*?0.068R。
44-8． 在一金属-半导体势垒中，外电场?=10V/cm，介电常数为（1）k?4,(2)k?12,计算??和xm。
4-9．（1）推导出在肖特基二极管中dV载流子可以忽略。
（2）倘若在300K时，一般地V=0.25V以及?b?0.7V，估计温度系数。 4-10．肖特基检波器具有10 pF的电容，10?的串联电阻以及100?的二极管电阻，计
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第五章习题
5-1 硅N沟道JFET具有图5-1a的结构以及以下参数：Na?1018cm?3，
Nd?1015cm
?3,a=2?m，L?20?m和Z?0.2cm.计算：
（1）自建电势?0； （2）夹断电压 Vp0和Vp； （3）电 导G0；
（4）在栅极和漏极为零偏压时实际的沟道电导。
5-2． 试推导N沟道JEFT的电流与电压关系。它的截止面为2a×2a，为P区所包围，器件长度为L。
5-3． 推导结型场效应四级管的电流-电压关系，在该四级管中，两个栅极是分开的。
两个栅上的外加电压为VG1和VG2。假设为单边突变结。
5-4． 计算并画出在25、150和-50℃时习题5-1中JFET的转移特性。采用第一章给出
?的电子迁移率数据。栅电压的增量采用0.5V (计算机计算题)。 5-5．（1）计算并绘出在25℃时习题5-1中JFET的小信号饱和跨导；
（2）若rs=50?时，重复（1）(计算机计算题)。
5.6下图为结型场效应晶体管的低频小信号等效电路图，其中RS为源极电阻。证明：由
于RS的存在，晶体管的跨导变成
g'm?
IDSgm ?vgs1?gmRs，式中gm?IDS为忽略RS时的跨导。 vgsIDS _ Rs D
pv'' IDS gmgs?_
gmvg'sS
5-7． (1) 估算习题5-1中JFET的截止频率。
(2) 若L?2?m，重复（1）； (3) 若采用N型GaAs，重复（1）。
5-8． 计算在VD?VP?5V和VG??1V时，习题5-1中JFET的漏极电阻rds。 5-9 一个N沟增强型GaAs MESFET在T=300K时，假设?b?0.89V。N沟道掺杂浓度
vg's
LNd?2?1015cm?3， VTH?0.25V。计算沟道厚度a。
5-10． 一N沟GaAs MESFET,其?b?0.9V,Nd?10cm,a?0.2?m,L?1?m,
17?3Z?10?m，（1）这是增强型器件还是耗尽型器件？（2）计算阈值电压或夹断电
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