北邮微电子器件基础5-8章-要求掌握的重点

1、非平衡载流子注入非平衡载流子注入探针注入探针注入小注入、大注入小注入、大注入非平衡载流子浓度、非平衡多子浓度、非平衡少子浓度非平衡载流子浓度、非平衡多子浓度、非平衡少子浓度非平衡载流子寿命（少子寿命、寿命）非平衡载流子寿命（少子寿命、寿命）准费米能级（电子准费米能级、空穴准费米能级）准费米能级（电子准费米能级、空穴准费米能级）直接复合直接复合间接复合间接复合表面复合表面复合俄歇复合俄歇复合最有效复合中心最有效复合中心陷阱效应陷阱效应载流子扩散载流子扩散扩散长度扩散长度连续性方程连续性方程第五章第五章 非平衡载流子（非平衡半导体）非平衡载流子（非平衡半导体）一、概念（掌握基本的定义及其意义）一、

2、概念（掌握基本的定义及其意义） 最有效复合中心能带示意图最有效复合中心能带示意图 间接复合过程能带示意图间接复合过程能带示意图 俄歇复合过程能带示意图俄歇复合过程能带示意图表面复合过程能带示意图表面复合过程能带示意图 非平衡半导体能带图（包括非平衡半导体能带图（包括N型、型、P型、本征型）型、本征型） 有效陷阱的能带示意图有效陷阱的能带示意图 表面复合对半导体载流子寿命的影响表面复合对半导体载流子寿命的影响 金在硅半导体中的有效复合中心作用金在硅半导体中的有效复合中心作用 连续性方程中每一项的物理意义连续性方程中每一项的物理意义二、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号，解释其对应的机理）二、图

3、（能画出坐标及图形，并标示有关符号，解释其对应的机理） 三、论述题（进行总结，并用文字进行简明扼要的解释说明）三、论述题（进行总结，并用文字进行简明扼要的解释说明） 非平衡半导体价带空穴浓度非平衡半导体价带空穴浓度0nnn 0ppp 非平衡半导体导带电子浓度非平衡半导体导带电子浓度净复合率净复合率 ，或者，或者pp用准费米能级表示的非平衡半导体载流子浓度（求准费米能级的位置），用准费米能级表示的非平衡半导体载流子浓度（求准费米能级的位置），TkEEnTkEEnninFiFnF000expexpTkEEnTkEEpppFiipFF000expexp间接复合净复合率间接复合净复合率TkEEnpnn

4、nprNUitiit02cosh2)(四、关系式（公式）（记住并能灵活应用）四、关系式（公式）（记住并能灵活应用） 理解价带空穴浓度与导带电子浓度的乘积理解价带空穴浓度与导带电子浓度的乘积222iiinpnnpnnpn、nn ppd p xJqDdx 扩 nnd n xJqDdx扩电子扩散电流密度电子扩散电流密度0()nnJq nnE 漂电子漂移电流密度电子漂移电流密度0()ppJq ppE漂dxpdqDEqpJJJppppp扩漂空穴电流密度空穴电流密度 nnnnndnJJJqnEqDdx漂扩电子电流密度电子电流密度 半导体总电流密度半导体总电流密度 pnJJJ空穴扩散电流密度空穴扩散电流密度

5、空穴漂移电流密度空穴漂移电流密度爱因斯坦关系式爱因斯坦关系式 qTkDnn0qTkDpp0一维空穴连续性方程一维空穴连续性方程pppppgpxEpxpExpDtp22一维电子连续性方程一维电子连续性方程nnnnngnxEnxnExnDtn22第六章 PN 结突变结突变结单边突变结单边突变结线性缓变结线性缓变结结深结深扩散结扩散结平衡平衡PNPN结结PNPN结空间电荷区结空间电荷区PNPN结接触电势差结接触电势差PNPN结势垒高度结势垒高度PNPN结势垒宽度结势垒宽度 耗尽层近似耗尽层近似12 PN12 PN结正偏（正向偏压）结正偏（正向偏压）13 PN13 PN结反偏（反向偏压）结反偏（反向偏

6、压）1414 势垒电容势垒电容1515 扩散电容扩散电容1616 PNPN结雪崩击穿结雪崩击穿1717 PNPN结隧道击穿结隧道击穿1818 热击穿热击穿1919 隧道结隧道结2020 隧道二极管峰值电流、峰值电压隧道二极管峰值电流、峰值电压 2121 隧道二极管谷值电流、谷值电压隧道二极管谷值电流、谷值电压2222 隧道二极管过量电流隧道二极管过量电流一、概念（掌握基本的定义及其意义）一、概念（掌握基本的定义及其意义） 平衡平衡PN结能带图结能带图 正向偏压下，正向偏压下，PN结能带图结能带图 PN结电流结电流-电压关系曲线电压关系曲线 突变突变PN结电场分布图结电场分布图 隧道二极管电流隧

7、道二极管电流-电压曲线电压曲线 平衡平衡PN结的形成原理结的形成原理 平衡平衡PN结的性质与特点结的性质与特点 PN结势垒电容是如何形成的？势垒电容与杂质浓度和杂质分结势垒电容是如何形成的？势垒电容与杂质浓度和杂质分布的关系？布的关系？PN结扩散电容形成的原因结扩散电容形成的原因用能带图说明隧道二极管电流用能带图说明隧道二极管电流-电压关系的对应机理电压关系的对应机理雪崩击穿电压的温度特性及解释雪崩击穿电压的温度特性及解释二、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号，解释其对应的机理）二、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号，解释其对应的机理） 三、论述题（进行总结，并用文字进行简明扼要的解释说明

8、）三、论述题（进行总结，并用文字进行简明扼要的解释说明） 突变结泊松方程突变结泊松方程突变结空间电荷区宽度、电场强度、最大电场强度、电位求解突变结空间电荷区宽度、电场强度、最大电场强度、电位求解突变结势垒电容求解突变结势垒电容求解四、关系式（公式）（记住并能灵活应用）四、关系式（公式）（记住并能灵活应用） 第七章第七章 MSMS接触接触半导体功函数半导体功函数电子亲和能电子亲和能金属金属- -半导体功函数差半导体功函数差金属金属- -半导体接触电势差半导体接触电势差半导体表面空间电荷区半导体表面空间电荷区电子阻挡层电子阻挡层电子反阻挡层电子反阻挡层表面势垒高度表面势垒高度表面势垒宽度表面势垒宽

9、度半导体表面势半导体表面势11 11 表面态表面态12 12 钉扎效应钉扎效应13 13 施主型表面态施主型表面态14 14 受主型表面态受主型表面态15 15 表面中性能级表面中性能级16 16 表面态密度表面态密度17 17 理想欧姆接触理想欧姆接触18 18 接触电阻接触电阻19 19 高低结高低结20 20 肖特基势垒二极管肖特基势垒二极管21 MS21 MS肖特基模型肖特基模型22 MS22 MS巴丁模型巴丁模型一、概念（掌握基本的定义及其意义）一、概念（掌握基本的定义及其意义） 金属金属-N-N型半导体接触形成电子阻挡层情况下的能带图型半导体接触形成电子阻挡层情况下的能带图金属金属

10、-N-N型半导体接触形成电子反阻挡层情况下的能带图型半导体接触形成电子反阻挡层情况下的能带图正向偏压下，金属正向偏压下，金属/N/N型半导体接触能带图表示型半导体接触能带图表示金属与半导体欧姆接触的基本结构示意图金属与半导体欧姆接触的基本结构示意图扩散理论模型对肖特基势垒二极管电流扩散理论模型对肖特基势垒二极管电流- -电压关系的解释电压关系的解释热电子发射理论模型对肖特基势垒二极管电流热电子发射理论模型对肖特基势垒二极管电流- -电压关系的解释电压关系的解释形成金属与半导体欧姆接触的基本原理和手段形成金属与半导体欧姆接触的基本原理和手段肖特基势垒二极管的主要特点肖特基势垒二极管的主要特点半导

11、体功函数计算半导体功函数计算按肖特基功函数模型计算按肖特基功函数模型计算MSMS接触电势差、势垒高度接触电势差、势垒高度MSMS接触中，电子隧道穿透半导体表面势垒的几率接触中，电子隧道穿透半导体表面势垒的几率二、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号，解释其对应的机理）二、图（能画出坐标及图形，并标示有关符号，解释其对应的机理） 三、论述题（进行总结，并用文字进行简明扼要的解释说明）三、论述题（进行总结，并用文字进行简明扼要的解释说明） 四、关系式（公式）（记住并能灵活应用）四、关系式（公式）（记住并能灵活应用） 理想理想MISMIS结构结构半导体表面电场效应半导体表面电场效应表面堆积表面堆积表

12、面平带表面平带表面耗尽表面耗尽表面本征表面本征表面弱反型表面弱反型表面临界强反型表面临界强反型表面强反型表面强反型表面深耗尽表面深耗尽临界强反型临界强反型半导体表面最大耗尽层宽度半导体表面最大耗尽层宽度第八章第八章 半导体表面与半导体表面与MISMIS结构结构 18 18 反型层反型层19 19 费米势费米势20 20 表面空间电荷区表面空间电荷区21 21 表面空间电荷区宽度表面空间电荷区宽度22 22 表面势表面势23 23 表面电场表面电场一、概念（掌握基本的定义及其意义）一、概念（掌握基本的定义及其意义） MIS MIS结构图（包括半导体为结构图（包括半导体为P P型、型、N N型两种）型两种） MIS MIS结构中，半导体表面耗尽状态下的能带图结构中，半导体表面耗尽状态下的能带图MISMIS结构中，半导体表面本征状态下的能带图结构中，半导体表面本征状态下的能带图 MIS MIS结构中，半导体表面临界强反型状态下的能带图结构中，半导体表面临界强反型状态下的能带图 MIS MIS结构半导体表面中的泊松方程结构半导体表面中的泊松方程 耗尽状态下的表面势、耗尽层宽度耗尽状态下的表面势、耗尽层宽度 临界强反型状态下的表面势、耗尽层宽度临界强反型状态下的表面势、耗尽层宽度 费米势计算式费米势计算式在在MIS