20@枚季 6720/3.43切集度微电子5件 Prof.J.A.del Alamo 1山月5、2002年测验年2 名字： 注意事项（在开始之前请仔细地阅读）： ◆确认你的名字写指定的位置上面。 ·开卷：保可以使用任何你尾意使用的资料： ·全密的答案应写在给定的答题的空间位置， ·请不要上搔任利除考卷外的其它东西。 ●你有120分钟来完成你的测险。 ●作合理的近似并对说明他们，换言之，低水平注入，丰本征的半导体.准中性，等等，对 列出闲题们没有计算的。将具给部分的分数。对没道理的答案，将给0分。 ●使用在上课中不间物理参数符号表示方法。换言之，N,,等等。 ●注意要求有数字答案的问题。一个代数表达式的答鉴不公得到全分的.每个数字的答 案必演有的正确的单位。对答案没有单位或单位错误的将酸分。定义坐标的情况下、 符号也是答案的一部分， ●如果需要、使用Aam心'笔记中携杂决定Si参数的图表。 ●如果需要、在室温下使用硅的物理参数列在A笔记的附录B上： ●如果害要、在蜜温下使用柱的基本常数列在Aam0's笔记的附承A上
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo 1 1 月 5 、 2002 年测验 #_2 名字：________________________________________________ 注意事项（在开始之前请仔细地阅读）： 确认你的名字写指定的位置上面。 开卷：你可以使用任何你愿意使用的资料。 全部的答案应写在给定的答题的空间位置。 请不要上缴任何除考卷外的其它东西。 你有120分钟来完成你的测验。 作合理的近似并对说明他们、换言之。低水平注入、非本征的半导体、准中性、等等。对 列出问题但没有计算的，将只给部分的分数。对没道理的答案，将给0分。 使用在上课中不同物理参数符号表示方法、换言之， , , , Nc τ ε 等等。 注意要求有数字答案的问题。一个代数表达式的答案不会得到全分的。每个数字的答 案必须有的正确的单位。对答案没有单位或单位错误的将减分。定义坐标的情况下、 符号也是答案的一部分。 如果需要、使用Alamo'笔记中掺杂决定Si参数的图表。 如果需要、在室温下使用硅的物理参数列在Alamo's笔记的附录Ｂ上。 如果需要、在室温下使用硅的基本常数列在Alamo's笔记的附录Ａ上
2000枚卷 6.720/343初集域微电子惠朴 Peof.J.A.del Alamo 1.(10分)在一个金属半导体结中使用一个具有大的肖特基势坐高度的金属。在热平 衡时，在金属一半导体的接触面形成一个少数载流子的反型层。考虑如下一个 N。·10”c两'的N型Si情况. a)(5分)估算这个所关心的最小的肖特基势垒高度为哪这个变成一个关心（要求用 数学表示的同答)
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo 1.（10分）在一个金属半导体结中使用一个具有大的肖特基势垒高度的金属，在热平 衡时，在金属－半导体的接触面形成一个少数载流子的反型层。考虑如下一个 17 3 10 N D cm − = 的N型Si情况。 a）（５分）估算这个所关心的最小的肖特基势垒高度为哪这个变成一个关心（要求用 数学表示的回答）
200@秋季 6.720/543切集成微电子器性 Prof.J.A.del Alamo b)(5分)按比例西出在热平衡时这样一个金属半导体结能带图，换言之，标 出全部主要的能量差别和横向的尺寸
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo b）（５分）按比例画出在热平衡时这样一个金属半导体结能带图，换言之，标 出全部主要的能量差别和横向的尺寸
20@我季 6720/3.43切集度微电子5件 Prof.J.A.del Alamo 2。(30分)为了改善一个肖特基势条二极管的击穿电压，设计师决定引进一个P+保护 环，如下图所示，这个问题是关评价与这个变化关联的电容的判据。 ■和 “老的”设计 “政进的”设计 「所有尺寸为微来1 在两个设计中肖特基势垒高度是080V,半导体的擦杂为N。=10“cm',面硅片 厚度为100四。到体半导体欧姆接触位于硅片底面. 在老的设计中，肖特基金属接触半导体是通过一个10×10m的窗口。在新的设计 中，肖特基金属也是也1010um2,保护环为2m宽并且以金属为中心围饶在边缘，p+ 区的掺杂水平为N,·10cm’. 假设在p二极管中任何少数载流子物理都由型村底决定。在室温度下回答全部的 下列月题. a)(5分》估算在V-OV时老的设计的电容（要求用数字表示的同答）
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo 2．（30分）为了改善一个肖特基势垒二极管的击穿电压，设计师决定引进一个P+保护 环,如下图所示。这个问题是关评价与这个变化关联的电容的判据。 “老的”设计 “改进的”设计 [所有尺寸为微米] 在两个设计中肖特基势垒高度是0.8eV，半导体的掺杂为 16 3 10 N D cm − = ，而硅片 厚度为100um。到体半导体欧姆接触位于硅片底面。 在老的设计中，肖特基金属接触半导体是通过一个10×10 um2的窗口。在新的设计 中，肖特基金属也是也10×10 um2。n +保护环为２um宽并且以金属为中心围绕在边缘。p+ 区的掺杂水平为 19 3 10 NA cm − = 。 假设在pn二极管中任何少数载流子物理都由n型衬底决定。在室温度下回答全部的 下列问题。 a）（５分）估算在V=0V时老的设计的电容（要求用数字表示的回答）
2000枚季 6.720/343初集域微电子惠朴 Peof.J.A.del Alamo b)(5分)估算V-OV时新型设计的电容（要求用数字表示的回答》·
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo b）（５分）估算V=0V时新型设计的电容（要求用数字表示的回答）
20@秋季 6.720小/343切集成微电子器性 Prof.J.A.del Alamo ©)(5分)估算在V=0.V时老的设计的电容（要求用数字表示的回答）
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo c）（５分）估算在V=0.5V时老的设计的电容（要求用数字表示的回答）
20@秋季 6720/3.43切集度微电子5件 Prof.J.A.del Alamo d)(15分)售算在V-05V时新型设计的电容（要求用数字表示的回答）
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo d）（15分）估算在V=0.5V时新型设计的电容（要求用数字表示的回答）
2000枚多 6.720/343初集域微电子惠朴 Peof.J.A.del Alamo 这宽发有意塘空出1
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo [这页发有意地空出]
202秋季 6.720小/343切集成微电子器性 hod.⊥.A.del Alamo 3.(0分)考虑一个型硅/氧化物/P型硅（半导体-氧化物-半导体咸蓝宝石硅）结 构如下图所示。在两个区域的疹杂水平相同：N,=N。氧化层厚度为。， a)(5分)画出在V=0时沿S0S结构的电荷分布， b)(5分)画出在V=0时修带图
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo 3. （40分）考虑一个n型硅／氧化物／P型硅（半导体-氧化物-半导体或蓝宝石硅）结 构如下图所示。在两个区域的掺杂水平相同： NA N D = 。氧化层厚度为 ox x 。 a）（５分）画出在V=0时沿SOS结构的电荷分布。 b）（５分）画出在V=0时能带图
2002秋季 6720/3.43切集度微电子5件 Prof.J.A.del Alamo ©)(5分)推导这个结构在V0时内建电势的表达式， d)(10分)现在施加一个负的电压，V,在这个结构上.在某一特定电压时，一个鞋特 的情况发生，将你如何描述它？推导生产这种情况要求外加电压的表达式，画出在这个 偏压下蓝宝石硅结构的能带图
2002 秋季 6.720J/3.43J 集成微电子器件 Prof. J. A. del Alamo c）（５分）推导这个结构在V=0时内建电势的表达式。 d）（10分）现在施加一个负的电压，V，在这个结构上。在某一特定电压时，一个独特 的情况发生。将你如何描述它？推导生产这种情况要求外加电压的表达式。画出在这个 偏压下蓝宝石硅结构的能带图