新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2019年复旦大学 882半导体器件原理考试大纲科目代码 882 科目名称 半导体器件原理一、考试内容范围1pn 结的频率特性与开关特性1.1pn 结直流特性1.2pn 结的频率特性1.2.1 交流小信号下的 pn 结少子分布1.2.2 扩散电流1.2.3 交流小信号导纳1.2.4 交流小信号等效电路1.3pn 结的开关特性1.3.1pn 结二极管的开关作用1.3.2 导通过程1.3.3 关断过程2 双极型晶体管2.1 基本结构、制造工艺和杂质分布2.1.1 晶体管的基本结构2.1.2 制造工艺2.1.3 杂质分布2.2 电流放大原理2.2.1 放大条件2.2.2 电流传输新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2.2.3 共基极电流放大系数2.2.4 共射极电流放大系数2.3 直流特性2.3.1 晶体管中的少子分布2.3.2 理想晶体管的电流-电压方程2.3.2.1 少子分布2.3.2.2 电流密度2.3.2.3Ie、Ib、Ic 表达式2.3.3 放大系数表达式2.3.4 理想晶体管的输入、输出特性2.3.4.1 共基极2.3.4.2 共射极2.3.5 晶体管的非理想现象2.3.5.1 发射结结面积对注入效率的影响2.3.5.2 基区宽度调制效应2.3.5.3 发射结复合电流影响2.3.5.4 大注入效应之一 -Webster 效应2.3.5.5 大注入效应之二 -Kirk 效应2.3.5.6 大注入效应之三 -发射极电流集边效应2.3.6 实际晶体管的输入、输出特性2.3.6.1 共基极输入、输出特性2.3.6.2 共射极输入、输出特性新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2.4 反向特性2.4.1 晶体管的反向电流2.4.1.1Icbo、Iebo2.4.1.2Iceo2.4.2 晶体管的反向击穿电压2.4.2.1BVebo、BVcbo2.4.2.2BVce2.4.3 晶体管穿通电压2.4.3.1 基区穿通2.4.3.2 集电区穿通2.5 晶体管的模型2.5.1Ebers-Moll 方程2.5.2 实际晶体管模型2.6 频率特性2.6.1 晶体管的放大作用2.6.2 低频交流小信号等效电路2.6.2.1y 参数等效电路2.6.2.2h 参数等效电路2.6.3 放大系数的频率特性2.6.3.1 晶体管的高频效应2.6.3.2 发射极延迟时间2.6.3.3 基区渡越时间新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2.6.3.4 集电结渡越时间2.6.3.5 集电极延迟时间2.6.3.6 放大系数的频率特性2.6.3.6.1 共基极截止频率2.6.3.6.2 共射极截止频率2.6.3.6.3 特征频率2.6.4 高频等效电路2.6.4.1h 参数等效电路2.6.4.2 高频功率增益2.6.4.3 最高振荡频率2.6.5 漂移晶体管2.6.5.1 非均匀基区及自建电场2.6.5.2 直流特性2.6.5.2.1 少子分布与少子电流2.6.5.2.2 直流增益2.6.5.2.3Early 效应2.6.5.3 频率特性2.6.5.3.1 连续性方程解基区渡越时间2.6.5.3.2 漂移速度解基区渡越时间2.6.5.3.3 扩散电容解基区渡越时间2.6.6 异质结双极型晶体管2.6.6.1 结构新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2.6.6.2 理想异质结能带图2.6.6.3 工作原理2.7 开关特性2.7.1 晶体管的开关作用2.7.1.1 晶体管的工作区2.7.1.2 截止区和饱和区的少子分布2.7.1.3 晶体管的开关作用2.7.1.4 晶体管的开关过程2.7.1.5 晶体管开关过程中的少子分布2.7.2 电荷控制理论和晶体管开关时间2.7.2.1 电荷控制理论2.7.2.2 开关时间2.7.2.2.1 延迟时间2.7.2.2.2 上升时间2.7.2.2.3 储存时间2.7.2.2.4 下降时间2.7.2.2.5 提高开关速度的途径2.7.2.2.6 正向压降和饱和压降3MOSFET 的基本特性3.1MOSFET 的结构和工作原理3.1.1MOSFET 简介3.1.2MOSFET 的结构新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/3.1.3MOSFET 的基本工作原理3.1.4MOSFET 的分类和符号3.1.5MOSFET 的输出特性和转移特性3.2MOSFET 的阈值电压3.2.1 半导体的表面状态3.2.2 阈值电压的表达式3.2.3 影响 VT 的因素3.2.3.1 功函数差的影响3.2.3.2 衬底杂质浓度 NB 的影响3.2.3.3 界面固定电荷 QSS 的影响3.2.3.4 离子注入调整 VT3.2.3.5MOS 栅电极的发展历史3.2.3.6 衬底偏置效应3.3MOSFET 的直流特性3.3.1MOSFET 非平衡时的能带图3.3.2IDSVDS 的关系3.3.2.1 缓变沟道近似 (GCA)3.3.2.2 可调电阻区 (线性区 )3.3.2.3 饱和区3.3.3MOSFET 的亚阈值特性3.3.3.1 亚阈值现象3.3.3.2 亚阈值区的扩散电流新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/3.3.3.3 亚阈摆幅3.3.4MOSFET 直流参数3.3.4.1 输出特性和转移特性3.3.4.2 直流参数3.3.4.3 低频小信号参数3.3.5MOSFET 的二级效应3.3.5.1 非常数表面迁移率效应3.3.5.1.1 栅电场影响 (Ex)3.3.5.1.2 漏电场 Ey 影响（载流子速度饱和效应）3.3.5.1.3 对 gm 的影响3.3.5.2 体电荷变化效应3.3.5.3 非零漏电导3.3.5.3.1 沟道长度调制效应3.3.5.3.2 漏电场静电反馈效应3.3.5.4 源漏串联电阻对 gD 和 gm 的影响3.3.5.5GIDL3.3.6 击穿特性3.3.6.1 源漏击穿3.3.6.1.1 漏-衬底 pn 结雪崩击穿 (BVDS)3.3.6.1.2 沟道雪崩击穿3.3.6.1.3 漏源势垒穿通3.3.6.2 栅击穿新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/3.4MOSFET 的频率特性3.4.1 交流小信号等效电路3.4.1.1MOSFET 的电容3.4.1.2 计算分布电容 CGS 和 CGD3.4.1.3 等效电路3.4.2 高频特性3.4.2.1 跨导截止频率3.4.2.2 截止频率 (最高振荡频率 )fT3.4.2.3 沟道渡越时间3.4.2.4 提高 fT 的途径3.5MOSFET 的开关特性3.5.1 电阻型负载 MOS 倒相器3.5.1.1MOS 倒相器的开关作用3.5.1.2MOS 倒相器的开关时间3.5.2 增强型-增强型 MOS 倒相器（E-EMOS ）3.5.3 增强型-耗尽型 MOS 倒相器（E-DMOS ）3.5.4 互补 MOS 倒相器（CMOS）3.6MOSFET 的功率特性3.6.1MOSFET 的功率特性3.6.2 功率 MOSFET 的结构4 小尺寸 MOSFET 的特性4.1MOSFET 的短沟道效应和窄沟道效应新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/4.1.1MOSFET 的短沟道效应（SCE）4.1.2 阈值电压“卷曲”4.1.2.1 现象4.1.2.2 原因4.1.2.3 电荷分享模型 (Poon-Yau)4.1.3 反常短沟道效应4.1.3.1 现象4.1.3.2 原因4.1.3.3 分析4.1.4 窄沟道效应（NWE）4.1.4.1 现象4.1.4.2 边缘耗尽效应4.1.4.3 三种氧化物隔离结构的 NWE4.1.4.4 杂质横向扩散的影响4.1.5 漏感应势垒降低4.1.5.1 现象4.1.5.2 原因4.1.6 短沟道 MOSFET 的亚阈特性4.1.6.1 现象4.1.6.2 原因4.1.6.3 抑制次表面穿通的措施4.1.7 热载流子效应抑制-新型漏结构新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/4.2 小尺寸 MOSFET 的直流特性4.2.1 载流子速度饱和效应4.2.2 短沟道器件沟道中的电场4.2.2.1 突变结耗尽层近似模型4.2.2.2 恒定电场梯度模型4.2.2.3 准二维模型4.3MOSFET 的按比例缩小规律4.3.1 按比例缩小规律概述4.3.2MOSFET 的 scaling 规则4.3.2.1 恒电场 (CE)scaling4.3.2.2 恒电压 (CV)scaling4.3.2.3 准恒电压 (QCV)scaling4.3.2.4 亚阈值 scaling4.3.3Scaling 的限制及对策（新结构）4.3.3.1xj4.3.3.2tox4.3.3.3WS,WD二、试卷结构(简要说明该科目试卷的各部分题型和分值、试卷满分分值)1、选择题（含多选）100 分2、推导或证明题 20 分3、计算题 30 分满分 150 分