2022年清华半导体物理器件集成电路 考研真题.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑2022年清华半导体物理器件集成电路 考研真题 2022年清华大学研究生入学考试 半导体物理、器件及集成电路试题 150分，180分钟 （请将答案写在答题纸上） 一、 图示对比BJT和MOSFET饱和区，解释其产生物理机制 二、 （15分）列举MOSFET由于尺寸缩小引起的四种非梦想效应，简要说明其产生的物理机制及对晶体管电学特性的影响 三、 （10分）考虑一个npn硅双极性晶体管，T=300K，参数如下： NE?1018cm-3，NB?1016cm-3，DE?10cm2/s，DB?25cm2/s， ?B0??E0?10-7s，xE?1?m,xB?0.7?m已知复合系数为1，求共基 极电流增益?、共放射极电流增益? 四、 （15分）n+多晶硅P型MOSFET，空穴浓度NA?3?1016cm-3，氧化层电荷Qss'=1011cm-2，氧化层厚度为tox?0.05?m，相对介电常数为?ox?3.9，?s?11.7，?0?8.85?10-14F/cm，室温下 ni?1.5?1010/cm3 ，Vt?k0T?0.0259V。

求以下三种处境的阈值电q压：（a）VBS?0V；（b）VBS?2V；（c）VBS?-2V 五、（15分）平匀的n型Si样品，在左半部用稳定的光照平匀产生电子空穴对，产生率为g0，若样品足够长，求稳态时样品两边的空穴浓度分布已知p0、?p0、Lp) 六、（15分）n+多晶硅P型mos系统，空穴浓度NA?3?1016cm-3，氧化层电荷Qss'=1011cm-2，相对介电常数为?ox?3.9，?s?11.7， ?0?8.85?10-14F/cm，室温下ni?1.5?1010/cm3 ，Vt?k0T?0.0259V若q测得阈值电压为Vt0?0.65V，求氧化层厚度tox 七、有一种硅材料形成的n+n结，n+区掺杂浓度为5*1018 cm-3，n区掺杂浓度为5*1014 cm-3 1、定性画出能带图； 2、定性画出载流子分布； 3、求接触电势差 八、下图为梦想MIS布局的在不同栅电压VG下的电荷分布，由图判断：（1）半导体类型（2）两图中的MIS布局分别处于什么状态？ 九、 在图3中，假设全体NMOS器件的衬底均接地，电源电压为2.5V。

设输入 IN 的摆幅为 0V 至 2.5V，NMOS管的VT0 = 0.54V，|ΦF|＝0.32V考虑静态情形，并疏忽寄生电容 （1）设衬偏系数γ=0，晶体管M2工作在什么模式（线性？饱和？截止？） （2）设衬偏系数γ=0，当IN = 0V 时，OUT = ? （3）设衬偏系数γ=0.5，求节点X 处的电压 十、 电路如下图，Cx?50fF，Mr有W/L=0.375/0.375，Mn有W/Leff=0.375/0.25并假设输出反相器在输入没有达成VDD/2之前不会翻转 a. 假设In的电压0V，B点电压2.5V，Mn把X点电压从2.5V拉到1.25V需要多少时间？ b. 假设In的电压2.5V，B点电压2.5V，Mn把X点电压从0V拉到1.25V需要多少时间？ c. In的电压是0V时，假设要把Vx从2.5V拉到1.25V，VB的电压最小是多少？ — 4 —。