第14章 半导体器件学习要点

第14章 半导体器件学习要点

1.纯净的半导体（晶体）内存在两种数目完全相等的载流子，它们分别是带正电的空穴和带负电的电子。

2.在纯净的半导体内掺入极微量的、不同类型的杂质，可以生成两种不同类型的杂质半导体，它们分别是P 型半导体和N 型半导体，P 型半导体内的多数载流子（多子）是空穴，少数载流子（少子）是电子；N 型半导体内的多数载流子（多子）是电子，少数载流子（少子）是空穴。

3.把一块P 型半导体和一块N 型半导体结合起来，在P 型半导体和N 型半导体的界面附近，形成一个PN 结。PN 结具有单向导电性，在PN 结P 区一侧正电位（高电位），N 区一侧负电位（低电位），俗称“正偏” PN 结就导通，反之，PN 结就截止。

4.把PN 结封装后，引出电极，就构成晶体二极管。晶体二极管P 区引出的电极叫正极，又称阳极，N 区引出的电极叫负极，又称阴极。

第14章 练习题

1.下图所示的电路中，问：（1）二极管导通还是截止？（2）如果二极管为硅二极管，计算电流I ；（3）如果二极管为理想二极管，计算电流I 。

解（1）： 解（2）： 解（3）：

PN 结正偏导通

PN 结反偏截止

2.下图所示的电路中，u i =8S inωt (V)，试画出u o 的波形图。

3.下图所示的电路中，u i =8Sinωt (V)，稳压管的稳定电压V Z =5.1V ，试画出u o 的波形图。

4. 电路如下图所示，输入直流电压V I =12V ，稳压管的稳定电压V Z =

5.1V ，问电路输出电压V o 和限流电阻R 上的压降V R 分别为多少？

15章 基本放大电路学习要点

一、三层半导体交错结合，构成两种不同类型的三极管

三极管的图形符号中，箭头表示发射结的正方向，由箭头所指的正方向可判定三极管的极性，箭头向外，为NPN 管。本课程讨论的三极管及其所构成的电路均为NPN 管。

三、三极管各极电流间的关系

I E =I C +I B I C =βI B

四、三极管的三个工作区域 1.放大区

（1）作用 将输入信号放大后输出

（2）条件 发射结正偏， 集电结反偏。对于NPN 管：V C >V B >V E ；（集电极电位最高）对于PNP 管：V E >V B >V C （集电极电位最低）。（基极电位居中）

（3）特点 βI B =I C ，三极管具有电流放大作用。 2.饱和区

（1）作用 相当于开关通

（2）条件 发射结正偏，集电结正偏。对于NPN 管：V C V E （基极电位最高）；对于PNP 管：V E >V B

（3）特点 I C = I CS <βI B

三极管不在具有电流放大作用，并且接近于短路，饱和压降

U CES ≈0.3V ，发生饱和的根本原因是I B 太大，推出饱和的方法是减小I B 。

3.截止区

（1）作用 相当于开关断

（2）条件 发射结反偏，集电结反偏。对于NPN 管： V E >V B V E （基极电位最高）。

（3）特点 I B =0 I C ≈0，三极管处于开路状态 饱和区、截止区共同构成无触点开关

第15章 练习题

电路如题所示，参数如下：U CC =12V ，U BE 按0V 计算，R C = R L =3K Ω， R B1=240K Ω,β=40。 （1） 画出该放大电路的直流通路。 （2） 求电路的静态工作点。 （3） 画出微变等效电路。 （4） 计算A v ，R i 和R o 。

第18章 直流稳压电源练习题

1. 电路如图所示，电源u i 为正弦波电压，设二极管是理想的，试绘出u o 波形图。

2. 电路如图所示，电源

u 1为正弦波，设二极管是理想的，试计算 U A,、U B 、, Uc ，并

绘出u 2,、 U A,、U B 、, Uc 的波形图。

3．某直流电源电路如图所示，电容两端电压为U C=18V，稳压管的稳压值为U Z=6V。R=500Ω,R L=600Ω。试分析电路回答下列问题：

（1）该直流稳压电源由哪四部分组成？

（2）求变压器二次侧电压有效值V2。

（3）求负载R L中的电流I L。

(4) 求流过稳压管的电流I Z。

半导体器件(附答案)

第一章、半导体器件（附答案） 一、选择题 1．PN 结加正向电压时，空间电荷区将 ________ A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 2．设二极管的端电压为 u ，则二极管的电流方程是 ________ A. B. C. 3．稳压管的稳压是其工作在 ________ A. 正向导通 B. 反向截止 C. 反向击穿区 4．V U GS 0=时，能够工作在恒流区的场效应管有 ________ A. 结型场效应管 B. 增强型 MOS 管 C. 耗尽型 MOS 管 5．对PN 结增加反向电压时，参与导电的是 ________ A. 多数载流子 B. 少数载流子 C. 既有多数载流子又有少数载流子 6．当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____ A. 增加 B. 减少 C. 不变 7．用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻，两次测 量结果 ______ A. 相同 B. 第一次测量植比第二次大 C. 第一次测量植比第二次小 8．面接触型二极管适用于 ____ A. 高频检波电路 B. 工频整流电路 9．下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是： ____ A. 2CZ11 B. 2CP10 C. 2CW11 D.2AP6 10．当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。若其他参数不变，当温度上 升到40℃，则D U 的大小将 ____ A. 等于 0.7V B. 大于 0.7V C. 小于 0.7V 11．当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来，可组成的稳压值有 _____ A. 两种 B. 三种 C. 四种 12．在图中，稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ，且工作在稳压状态，由此可知输 出电压O U 为 _____ A. 6V B. 7V C. 0V D. 1V

氮化镓半导体材料

氮化镓半导体研究 一．物理背景 自20世纪60年代，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的发展非常迅速，它具有体积小、耐冲击、寿命长、可靠度高与低电压低电流操作等优良的特性，适用于在各种环境的使用，而且符合未来环保节能的社会发展趋势。初期的以砷化镓(GaAs)、铝铟磷镓(AIGalnP)材料为基础之发光二极管，实现了红光至黄绿光波段的电激发光。 近年来，以氮化镓(GaN)为代表的新一代半导体材料技术上氮化镓半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、电子饱和漂移速度高、介电常数小、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等独特的特性，在光显示、光存储、光探测等光电子器件和高温、高频大功率电子等微电子器件领域有广阔的应用前景，其中最引人瞩目的是作为发光材料的应用，由于氮化镓能与氮化铟(INN)和氮化铝(AIN)形成三元或四元化合物，如此借着改变IlI族元素的比例，便能使发光波长涵盖红外光到紫外光的范围，另外将发蓝光的氮化镓基发光二极管配以可激发出黄绿光的荧光粉，从而混合发出白光，应用前景非常广泛，除了应用于指示灯、灯饰、手电筒等普通市场，氮化镓基发光二极管还应用于手机及手提电脑背光源、交通灯、户外全彩显示屏等市场，但氮化镓基发光二极管最有前景的应用还是在普通照明市场。二．GaN的应用 高效节能、长寿命的半导体照明产品正在引领照明业的绿色变革。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿发光二极管的问世，世界各国纷纷投入巨资推出国家级半导体照明计划。 GaN属宽禁带半导体，直接带隙3．4eV，在长寿命、低能耗、短长半导体发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、紫外探测器以及高温微电子器件等方面有广阔的应用前景,GaN器件的广泛应用将预示着光电信息乃至光子信息时代的来临，因此，以GaN为代表的第三代半导体材料被誉为信息产业新的发动机。GaN基半导体材料，包括GaN、A1N和InN，都是直隙半导体材料，因而有很高的量子效率。用GaN、A1N和InN这三种材料按不同组份生成的固溶体，其禁带宽度可在O．7eV到6．2eV之间变化。这样，用这些固溶体制造发光器件，是光电集成材料和器件发展的方向，其主要应用领域包括： (1)当前在国内外非常受人瞩目的半导体照明是一种新型的高效、节能和环保光源，将取代目前使用的大部分传统光源，被称为21世纪照明光源的革命，而GaN基高效率、高亮度发光二极管(LED)的研制是实现半导体照明的核心技术和基础。以LED为代表的半导体光源，

半导体器件物理课后习题解答

半导体器件物理课后作业 第二章 对发光二极管（LED）、光电二极管（PD）、隧道二极管、齐纳二极管、变容管、快恢复二极管和电荷存储二极管这7个二端器件，请选择其中的4个器件，简述它们的工作原理和应用场合。 解： 发光二极管 它是半导体二极管的一种，是一种固态的半导体器件，可以把电能转化成光能；常简写为LED。 工作原理：发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少是不同的，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短；反之，则发出的光的波长越长。 应用场合：常用的是发红光、绿光或黄光的二极管，它们主要用于各种LED显示屏、彩灯、工作（交通）指示灯以及居家LED节能灯。 光电二极管 光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性，但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。 工作原理：普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光，而电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子—空穴对，称为光生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流迅速增大到几十微安，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光电二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。 光电二极管有多种类型，用途也不尽相同，主要有以下几种： PN型特性：优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。 用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性图像传感器、分光光度计、照相机曝光计。 PIN型特性：缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应 用途：高速光的检测、光通信、光纤、遥控、光电三极管、写字笔、传真 发射键型特性：使用Au薄膜与N型半导体结代替P型半导体 用途：主要用于紫外线等短波光的检测 雪崩型特性：响应速度非常快，因具有倍速做用，故可检测微弱光 用途：高速光通信、高速光检测 隧道二极管 隧道二极管（Tunnel Diode）又称为江崎二极管，它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。隧道二极管是采用砷化镓（GaAs）和锑化镓（GaSb）等材料混合制成的半

第三章 络合滴定法习题

第三章 络合滴定法习题 一、填空题 1、在L m o l ??-3100.1铜氨溶液中，其中游离氨的浓度为L mol ??-2104.1。平衡时 ] )([243 + NH Cu ＝ 1 -?L mol ，] )([233 + NH Cu ＝ 1 -?L mol 。 （3 2NH Cu -+ 络合物的4 1lg ~lg ββ分别为4.30，8.0，11.0，13.3）。 2、二甲酚橙为一有机弱酸，在pH=5.0的缓冲介质中，) (XO ep pPb 为 。（XO 的3 .6=pKa ，3.8lg =-XO Pb K ） 3、某溶液含有M 和N 离子，且NY MY K K lg lg >>。MY K 'lg 先随溶液pH 增加而增 大，这是由于 。然后当pH 增加时，MY K 'lg 保持在某 一定值（N 在此条件下不水解），这是因为 。 4、在含有+ 2Zn 和+ 3Al 酸性混合溶液中，欲在pH=5~5.5的条件下，用EDTA 标 准溶液滴定其中的+ 2Zn 。加入一定量的六亚甲基四胺的作用是 ； 加入F NH 4 的作用是 。 5、在pH=5.0的- -Ac HAc 缓冲介质中，以EDTA 滴定+ 2Pb 至化学计量点时，当 溶液中 - Ac 浓度增大时，sp b pP '和 sp pPb 值的变化情况是：sp b pP ' ； sp pPb 。 6、采用EDTA 为滴定剂测定水的硬度时，因水中含有少量的+3Fe ，+ 3Al 。应加 入 作掩蔽剂；滴定时控制溶液pH= 。 7、EDTA 的酸效应曲线是指 ，当溶液的pH 越大，则 越小。 二、选择题 1、EDTA 的6 1 ~pKa pKa 分别为：0.9,1.6,2.0,2.67,6.16,10.26。今在pH=13时，以 EDTA 滴定同浓度的Ca 2+。以下叙述正确的是：（ ） A 、滴定至50%时，pCa=pY ； B 、滴定至化学计量点时，pCa=pY ； C 、滴定至150%时，pCa=pY ； D 、以上说法都不正确。 2、当金属离子M 和N 共存时，欲以EDTA 滴定其中的M ，若N M c c 10=，TE=0.1%， 2 .0=?pM 。则要求K lg ?的大小是多少？（ ）

氮化镓(GaN)基半导体材料及器件

氮化镓（GaN）基半导体材料及器件 一、项目背景资料介绍 1、第三代半导体氮化镓（GaN）晶体 当今世界，被誉为IT产业发动机的半导体产业已诞生了以氮化镓（GaN）及其合金材料为代表的第三代材料，第一代和第二代半导体分别以硅和砷化镓为代表，而第三代半导体则以氮化镓（GaN）及其合金材料为代表。国内外都对该领域投入了大量的研究，美国和日本现已掌握生产纯蓝和纯绿光的氮化镓（GaN）基材料的生长工艺。我国已在实验室生产出氮化镓（GaN）基蓝色发光材料，目前正在进行产业化生产方面的研究。 2、氮化镓（GaN）基材料特点 以氮化镓（GaN）基材料为代表的III-V族宽带隙化合物半导体材料，内、外量子效率高，具有高发光效率，高热导率，耐高温，抗辐射，耐酸碱，高强度和高硬度等特性，是目前世界上最先进的半导体材料。 氮化镓（GaN）基材料可制成高效蓝、绿光发光二极管和激光二极管LD（又称激光器），并可延伸到白光，将替代人类沿用至今的照明系统。氮化镓（GaN）基材料还将带来IT行业存储技术的革命。 3、蓝色发光二极管（LED）

发光二极管是一种将电能转化为光能的发光器件，是在半导体P-N结、双异质结或多量子阱结构上通以正向电流时发出红外光、蓝光或紫外光等可见光的器件。 目前红、普绿、黄、橙黄等发光二极管的技术已经成熟而且已经产业化，构成全彩色的三原色光分别为RGB（Red、Green、Blue），即纯红光、纯绿光、纯蓝光，而纯绿、纯蓝发光二极管是长期困扰该行业的难题。蓝色发光二极管制作工艺上可分为三步：（1）发光晶体（上游产品）--氮化镓（GaN）基材料制作；（2）管芯（中游产品）制作；（3）管芯的封装。而从上游产品--氮化镓（GaN）基材料到中游产品--蓝、绿发光二极管LED和激光二极管LD（又称激光器）之间存在着很高的技术壁垒。 4、国外对蓝色发光二极管的研究和生产 九十年代中期以来，氮化镓（GaN）基材料及其合金在材料制备和发光器件制作等方面取得重大技术突破，成了全球半导体研究领域的前沿和热点。目前国际市场上只有日本Nichia、美国Cree等少数几家公司能生产蓝、绿光LED。 5、我国对蓝色发光二极管的研究 在我国，氮化镓（GaN）基半导体材料及器件被列为国家863计划项目。中国科学院半导体研究所是著名半导体材料及器件的研究机构，该所"国家光电子工艺中心"从事以III-V族半导体量子阱结构为基础的新一代光电子器件研究开发，承担了国家"863计划"项目蓝光LED研制和产业化技术，其开发研制的蓝光LED 管芯和蓝光LD的设计、制备和工艺等技术均处于国内顶尖水平。

2016年砷化镓氮化镓半导体行业研究报告(经典版)

(此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2016年8月

目录 一、概述4 1、砷化镓外延片生长介绍 4 2、砷化镓/氮化镓半导体：功率半导体的分支8 3、SIC功率半导体9 二、砷化镓/氮化镓半导体：半导体贵族引爆市场热点10 1、砷化镓/氮化镓半导体：半导体贵族11 2、砷化镓/氮化镓半导体：放大与开关器件13 三、砷化镓半导体：射频通讯的核心，百亿美元大市场13 1、无线通讯推动砷化镓半导体市场快速发展13 （1）手机通讯领域14 （2）其它领域16 2、国外IDM厂商抢占砷化镓半导体市场先机17 3、砷化镓半导体代工经营模式出现19 四、氮化镓半导体：节能产业的未来20 1、氮化镓：宽禁带半导体，高频性能更强20

2、氮化镓功率半导体民用市场起步22 3、氮化镓大功率器件未来应用前景广阔23 五、三安光电：拉开砷化镓/氮化镓半导体国产替代序幕23 1、国内市场砷化镓/氮化镓半导体需求旺盛23 2、政策扶持将加速砷化镓/氮化镓半导体国产化24 3、三安光电加入制造环节，国产替代加速24 （1）国内砷化镓/氮化镓半导体制造实现零突破24 （2）军工需求将成为三安光电突破口25 （3）民用市场国产替代即将开启25 六、风险因素25

砷化镓/氮化镓半导体引爆市场热点。由于砷化镓和氮化镓半导体材料的特殊性，该器件将会是未来集成电路的重要发展方向，国家正大力支持该行业的迅速发展，最近也引起了市场的广泛关注。砷化镓和氮化镓主要依附于MOCVD 进行外延生产，技术含量高，国内LED 芯片龙头三安光电早在两三年前就在布局该行业，近期发布定增预案，计划募集资金16 亿元，总投入达30 亿元人民币用于通讯微电子器件项目，生产砷化镓高速半导体器件与氮化镓高功率半导体器件。国内砷化镓/氮化镓半导体在军工及无线通讯等领域需求旺盛，而相关标的稀缺，因此我们看好该行业未来发展，同时也将持续关注该领域中相关投资机会。 砷化镓半导体：射频通讯核心，百亿美元大市场。砷化镓半导体具备高工作频率、电子迁移速率、抗天然辐射及耗电量小等特性在微波通讯领域大规模应用。一方面，随着智能手机进入4G 时代，以至于后面的5G 及物联网的崛起，多模多频的砷化镓微波功率器件需求量较3G 时代将大幅提升。根据我们估算，2014 年度全球手机砷化镓功率元件需求量接近120 亿颗，国内手机市场砷化镓元件需求量超过35 亿颗。4G 及未来的5G 通讯已成为砷化镓微波半导体重要的成长驱动力。另一方面，无线通讯的拉动下催生砷化镓半导体由原先的国外IDM 群雄割据发展到现在的代工经营模式，专业的砷化镓半导体晶圆制造出现。

第十四章流变学基础

第十四章流变学基础 一、概念与名词解释 1、流变学 2、变形 3、内应力 4、弹性 5、弹性变形 6、塑性变形 7、剪切速度 8、剪切力和剪切应力 9、牛顿流体 10、非牛顿流体 11、塑性流动 12、假塑性流动 13、胀性流动 14、触变性 15、黏弹性 二、填空题 1、___________是研究物质在外力作用下的变形和流动的一门科学。 2、对于外力而产生的固体变形，当去除其应力时恢复原状的形变称为_________，而非可逆性的形变称为____________。 3、影响乳剂流动性的处方因素包括_________、___________和______________等。 4、根据流动和变形的形式不同，将物质分为_________和____________。后者的流动曲线可分为__________，______________和_________________三种。 5、假塑性流动的特点是液体黏度随着剪切力的增大而______________，而具有胀性流动特点的液体黏度随着剪切力的增大而______________。 三、选择题 （一）单项选择题 1、假塑性流体的流动公式是（）。 A.D=S/η B D=S/ηa C. D=S n /η a (n>1) D.D=S-S0/η E. D=S n /η a (n<1) 2、甘油属于何种流体（）。 A.胀性流体 B.触变流体 C.牛顿流体 D.假塑性流体 E.塑性流体 3、对黏弹体施加一定的作用力而变形，使其保持一定的形变时，应力随时间而减小，这种现象称为（）。

A.应力缓和 B.蠕变性 C.触变性 D.假塑性流动 E.塑性流动 （二）多项选择题 1、有关流变学的正确表述有：（） A.牛顿流动是切变应力S与切变速度D成正比（D=S/η）、黏度η保持不变的流动现象 B.塑性流动的流动曲线具有屈服值（或称为致流值）、不经过原点 C.假塑性流体具有切稀性质，即黏度随着切变应力的增加而下降 D.胀性流体具有切稠性质，即黏度随着切变应力的增加而增加 E.触变流体的上行线与下行线不重合，所包围成的面积越小，其触变性越大 2、以下关于乳剂流变学的描述正确的是（）。 A.分散相体积比较低时，体系表现为非牛顿流动 B.随着分散体体积比增加，系统流动性下降，转变成假塑性流动或塑性流动 C.乳化剂浓度越高，制剂黏度越大，流动性越差 D.平均粒度相同的条件下，粒度分布宽的系统比粒度分布窄的系统黏度低 3、非牛顿流体的流动曲线类型有（）。 A.塑性流动 B.假塑性流动 C.层流 D.胀性流动 4、测定牛顿流体的黏度常用仪器为（）。 A.落球黏度计 B.双重圆筒型黏度计 C.毛细管黏度计 D.平行圆板型黏度计 E.圆锥平板黏度计 四、问答题 1、什么是牛顿流动和非牛顿流动，有何特征？ 牛顿流体、非牛顿流动面包括塑性、假塑性、胀性 2、分别以混悬液、乳剂、软膏为例说明流变学在药剂中的应用。 3、什么是黏弹性？常见的理论模型有哪些？

酸碱滴定法学习要点

酸碱滴定法学习要点 1、什么叫滴定分析？ 将待测的酸或碱溶液（试液，浓度未测），用另外一种能与它定量反应的碱或酸的标准溶液（简称标液，浓度准确知道）逐滴地滴加到该试液中，直至恰好反应（称化学计量点,用pH sp表示）或非常接近计量点的滴定终点（用pH ep表示），根据标液的n，以及二者反应时遵循的计量关系（系数关系），即可计算试液的n，从而计算出试液的准确浓度或试样的质量分数。终点的确定一般通过酸碱指示剂来实现，指示剂颜色突变时，停止滴定。这种化学分析方法即称为滴定分析，它包括酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定等四大类方法，它们是化学分析的主要内容。 2、酸碱滴定的条件是什么？ 并非所有的酸或碱试样都可以用酸碱滴定法来分析，弱酸或弱碱能准确滴定的前提（判据）是 一元弱酸HA：ck a≥10-8准确滴定的判据 多元弱酸H n A：ck a1≥10-8一级离解的氢能准确滴定 ck a2≥10-8二级离解的氢能准确滴定还可以进一步判断后续各级离解的氢能不能准确滴定。 对于多元弱酸，如果有两个以上的氢能准确滴定，根据下面的判据可以判断两个氢是一步被滴定还是可以分步滴定

分步滴定的条件是： 512 10a a K K 分步滴定的意思是：滴定曲线上出现两个可以分得开的突跃范围，能确定两个计量点位置。如果不满足以上条件，则两个氢只能一次同时被滴定（滴定曲线上只出现一个滴定突跃范围，滴定终点就是第二个氢也被滴定完的pH sp2） 多元弱酸很少能滴定到第三个氢。多元弱碱的判断与弱酸相似。用K bi 判断。 3、酸碱滴定曲线是怎样绘制的？ 滴定过程中反应液平衡时的pH 值对滴定进程（滴定百分数α）作图，得到的阶梯形曲线称为滴定曲线。滴定曲线的计算是根据不同反应状态下的溶液组成和浓度按酸碱溶液的酸度计算公式计算出不同的pH 值，用α对pH 作图得到。 酸碱滴定曲线的计算包括四部分： 1）滴定前的酸（或碱）溶液pH 值。根据强酸（碱）或弱酸（弱碱）溶液计算公式计算 2）滴定开始到计量点这一区间的一组pH 值。这一区间的浓度在不断变化，对于强酸碱，按剩余强酸（碱）的稀释浓度计算；对于弱酸（弱碱），组成为缓冲溶液，按缓冲溶液公式计算pH 值。 3）计量点：滴定到100%时的pH 值。强酸为7.00，滴定弱酸则应按弱碱公式来计算pH 值。 4）计量点之后的区间的pH 值。一般按过量强碱来计算，可以得到一组不同滴定进度的pH 值。

半导体器件物理 试题库

半导体器件试题库 常用单位： 在室温（T = 300K ）时，硅本征载流子的浓度为 n i = 1.5×1010/cm 3 电荷的电量q= 1.6×10-19C μn =1350 2cm /V s ? μp =500 2 cm /V s ? ε0=8.854×10-12 F/m 一、半导体物理基础部分 （一）名词解释题 杂质补偿：半导体内同时含有施主杂质和受主杂质时，施主和受主在导电性能上有互相抵消 的作用，通常称为杂质的补偿作用。 非平衡载流子：半导体处于非平衡态时，附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流子浓度， 额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。 迁移率：载流子在单位外电场作用下运动能力的强弱标志，即单位电场下的漂移速度。 晶向： 晶面： （二）填空题 1．根据半导体材料内部原子排列的有序程度，可将固体材料分为 、多晶和 三种。 2．根据杂质原子在半导体晶格中所处位置，可分为 杂质和 杂质两种。 3．点缺陷主要分为 、 和反肖特基缺陷。 4．线缺陷，也称位错，包括 、 两种。 5．根据能带理论，当半导体获得电子时，能带向 弯曲，获得空穴时，能带 向 弯曲。 6．能向半导体基体提供电子的杂质称为 杂质；能向半导体基体提供空穴的杂 质称为 杂质。 7．对于N 型半导体，根据导带低E C 和E F 的相对位置，半导体可分为 、弱简 并和 三种。 8．载流子产生定向运动形成电流的两大动力是 、 。

9．在Si-SiO 2系统中，存在 、固定电荷、 和辐射电离缺陷4种基 本形式的电荷或能态。 10．对于N 型半导体，当掺杂浓度提高时，费米能级分别向 移动；对于P 型半 导体，当温度升高时，费米能级向 移动。 （三）简答题 1．什么是有效质量，引入有效质量的意义何在？有效质量与惯性质量的区别是什么？ 2．说明元素半导体Si 、Ge 中主要掺杂杂质及其作用？ 3．说明费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的实用范围？ 4．什么是杂质的补偿，补偿的意义是什么？ （四）问答题 1．说明为什么不同的半导体材料制成的半导体器件或集成电路其最高工作温度各不相同？ 要获得在较高温度下能够正常工作的半导体器件的主要途径是什么？ （五）计算题 1．金刚石结构晶胞的晶格常数为a ，计算晶面（100）、（110）的面间距和原子面密度。 2．掺有单一施主杂质的N 型半导体Si ，已知室温下其施主能级D E 与费米能级F E 之差为 1.5B k T ，而测出该样品的电子浓度为 2.0×1016cm -3，由此计算： （a ）该样品的离化杂质浓度是多少？ （b ）该样品的少子浓度是多少？ （c ）未离化杂质浓度是多少？ （d ）施主杂质浓度是多少？ 3．室温下的Si ，实验测得430 4.510 cm n -=?，153510 cm D N -=?， （a ）该半导体是N 型还是P 型的？ （b ）分别求出其多子浓度和少子浓度。 （c ）样品的电导率是多少？ （d ）计算该样品以本征费米能级i E 为参考的费米能级位置。 4．室温下硅的有效态密度1932.810 cm c N -=?，1931.110 cm v N -=?，0.026 eV B k T =，禁带 宽度 1.12 eV g E =，如果忽略禁带宽度随温度的变化

氮化镓器件性能分析及集成电路设计要点

河北工业大学毕业设计说明书 作者：学号： 学院： 系(专业)：电子科学与技术 题目：GaN器件性能分析及集成电路设计 指导者：教授 评阅者：副教授 2012年6月2日

目次 1绪论 (1) 1.1课题研究的背景与意义 (1) 1.2 GaN器件的研究现状及存在问题 (2) 2 GaN材料特性及MOSFET器件概述 (3) 2.1 GaN材料特性 (4) 2.2 GaN MOSFET器件概述 (5) 3 仿真工具MATLAB和Pspice (6) 3.1 仿真工具MATLAB简介 (6) 3.2仿真工具Pspice简介 (7) 3.2 MATLAB和Pspice的联合使用 (8) 4 GaN MOSFET器件模拟 (8) 4.1 GaN MOSFET器件结构及基本特性模拟 (8) 4.2 GaN MOSFET器件直流特性模拟 (14) 4.3 GaN MOSFET器件温度特性模拟 (16) 5 GaN MOSFET器件在集成电路中的应用 (18) 5.1 GaN MOSFET器件在反馈放大电路中的应用 (18) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (23)

1 绪论 1.1课题的研究背景与意义 1.1.1 课题的研究背景 传统的半导体器件多以Si、GaAs等材料为基础制成，由于材料本身的限制，其性能已接近理论极限。而以碳化硅（SiC）、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料，即宽禁带半导体材料，则由于其突出的材料性能——宽带隙、高饱和电子漂移速度、高临界击穿电场等——而代替Si、GaAs等成为制造大功率、高温、高频和抗辐射电子器件的理想材料。正是由于这种需要，近二十年来，宽禁带半导体材料发展迅速——从上世纪九十年代开始，宽禁带半导体材料逐渐成为研究人员的研究重心。 GaN的研究是从上世纪二十年代开始的。1928年，Johnson等人通过 Ga 金属和NH3 反应得到的 GaN 材料。十年之后，1938年，Juza和Hahn尝试生长了热力学稳定的 GaN 结构。而GaN半导体材料的商业应用应始于1970年，但由于GaN单晶材料制备上的困难以及难于生长出GaN-PN结，GaN器件的研究很长时间一直没有突破。 到1985年，通过采用先进的分子束外延方法，GaN材料的性能得到了大大的改善；[1]随后在1989年，Akasaki等人利用电子辐照方法实现了GaNP型材料的生长并制备出PN结；[1]而后在1991年，日本研制出同质结蓝色LED；1993年，Khan等人采用低压MOCVD技术，并在蓝宝石衬底上利用一层AlN薄膜缓冲层提高GaN膜质量的方法首次制造了GaNMESFET； 1995年，Nakamura等人制备出发蓝紫光的GaN发光二极管，效率为5%，寿命达一万小时；[1]其后两年，在1997年，用GaN基材料制备的半导体激光器面世；1998年，F.Ren等人制造出第一只GaN MOSFET；[2] 2007年，中科院研制成功GaN基半导体激光器，填补了我国在这一方面的空白；2011年，微电子研究所微波器件与集成电路研究室研制成功了毫米波GaN功率器件，其功率测试是国内目前研究中已知的最高频性能。 最近十年来，GaN器件的研究飞速发展，对其的研究、开发和制造已成为目前国际半导体领域中的热点问题。现在全球已有接近100家公司和200多所大学与研究所进行GaN材料、工艺和光电器件开发的研究。2010年GaN微电子在工程化方面取得重大突破，预计2010年～2015年间即可实现GaN材料商业化研发生。继GaAs微电

氮化镓半导体材料发展现状

氮化镓半导体材料发展现状 氮化镓基半导体材料是继硅和砷化镓基材料后的新一代半导体材料，被称为第三代半导体材料，它具有宽的带隙，优异的物理性能和化学性能，在光电子领域具有广泛的应用前景和研究价值。 用GaN基高效率蓝绿光LED制作的超大屏全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示。作为新型高效节能固体光源，高效率白光LED使用寿命超过10万小时，可比白炽灯节电5~10倍，达到节约资源、减少环境污染的双重目的。GaN基LED的成功，引发了光电行业中的革命，发出蓝光和紫外线的氮化镓激光器也被用于高密度的DVD内，大大促进了音乐、图片和电影存储技术的发展。利用GaN材料，还可以制备紫外光探测器，它在火焰传感、臭氧检测、激光探测器等方面具有广泛应用。 在电子器件方面，利用GaN材料，可以制备高频、大功率电子器件，有望在航空航天、高温辐射环境、雷达与通信等方面发挥重要作用。例如在航空航天领域，高性能的军事飞行装备需要能够在高温下工作的传感器、电子控制系统以及功率电子器件等，以提高飞行的可靠性，GaN基电子器件将起着重要作用。此外由于它在高温工作时无需制冷器而大大简化电子系统，减轻了飞行重量。 本报告针对氮化镓材料相关专利进行检索和分析，并结合有关报道分析技术发展现状，通过对氮化镓领域的专利分析揭示该领域当前的专利活动特点，为科技决策和课题研究提供支持。检索数据来源于美国汤森路透科技公司的Derwent Innovation Index数据库，利用关键词设计检索策略，共计检出相关

专利23234项，数据检索日期为2015年6月30日。所采用的主要分析工具为TDA（Thomson Data Analyzer）、TI（Thomson Innovation）和Innography。氮化镓专利数量趋势分析 氮化镓专利申请已有50多年历史，最早是1963年由美国柯达公司申请的。遗憾的是，由于受到没有合适的单晶衬底材料、位错密度较大、n型本底浓度太高和无法实现p型掺杂等问题的困扰，氮化镓曾被认为是一种没有希望的材料，因而发展十分缓慢。 直到1989年，松下电器公司东京研究所的赤崎勇和弟子天野浩在全球首次实现了蓝光LED；1993年，日本日亚化学工业公司（Nichia）的中村修二克服了两个重大材料制备工艺难题：高质量GaN薄膜的生长和GaN空穴导电的调控，独立研发出了大量生产GaN晶体的技术，并成功制成了高亮度蓝色LED。

络合滴定法

第三章络合滴定法 一．选择题 1. EDTA的酸效应曲线是指------------------------------------------------------------------( ) (A) αY(H)-pH 曲线 (B) pM-pH 曲线 (C) lg K'(MY)-pH 曲线(D) lgαY(H)-pH 曲线 2. 已知Ag+-S2O32-络合物的lgβ1~lgβ3分别是9.0，1 3.0，1 4.0。以下答案不正确的是---( ) (A) K1=109.0(B) K3=101.0 (C) K不(1)=10-9.0(D) K不(1)=10-1.0 3. 在pH为10.0的氨性溶液中, 已计算出αZn(NH3)=10 4.7, αZn(OH)=102.4, αY(H)=100.5。则在此条件下lg K'(ZnY)为----------------------------------------------------------------------------------------- ( ) [已知lg K(ZnY)=16.5] (A) 8.9 (B) 11.8 (C) 14.3 (D) 11.3 4. αM(L)=1表示---------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) M与L没有副反应(C) M与L的副反应相当严重 (C) M的副反应较小(D) [M]=[L] 5. 若用0.02 mol/L EDTA滴定0.02mol/L Zn溶液,(要求?pM=0.2,E t=0.1%)滴定时最高允许酸度是--------------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) pH≈4 (B) pH≈5 (C) pH≈6 (D) pH≈7 6. 当pH=10.0, 以0.010 mol/L EDTA溶液滴定0.010 mol/L Zn2+的溶液两份, 其中一份溶液中含有0.5 mol/L游离NH3; 另一份溶液中含有0.2 mol/L游离NH3。在上述两种情况下, 对pZn的叙述正确的是-----------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 加入EDTA开始滴定时pZn相等(B) 滴定至一半时pZn相等 (C) 滴定至化学计量点时pZn相等(D) 上述说法都不正确 7. 用0.020 mol/L Zn2+溶液滴定0.020 mol/L EDTA溶液。已知lg K(ZnY)=16.5, lgαZn=1.5, lgαY=5.0，终点时pZn=8.5，则终点误差为--------------------------------------------------------( ) (A) +0.1% (B) -0.1% (C) +3% (D) -3% 8. 为了测定水中Ca2+，Mg2+的含量，以下消除少量Fe3+、Al3+干扰的方法中，哪一种是正确的？-------------------------------------------------------( ) (A) 于pH=10的氨性溶液中直接加入三乙醇胺； (B) 于酸性溶液中加入KCN，然后调至pH=10； (C) 于酸性溶液中加入三乙醇胺, 然后调至pH=10的氨性溶液； (D) 加入三乙醇胺不需要考虑溶液的酸碱性。

半导体器件物理施敏课后答案

半导体器件物理施敏课后答案 【篇一：半导体物理物理教案(03级)】 >学院、部：材料和能源学院 系、所；微电子工程系 授课教师：魏爱香，张海燕 课程名称；半导体物理 课程学时：64 实验学时：8 教材名称：半导体物理学 2005年9-12 月 授课类型：理论课授课时间：2节 授课题目（教学章节或主题）： 第一章半导体的电子状态 1.1半导体中的晶格结构和结合性质 1.2半导体中的电子状态和能带 本授课单元教学目标或要求： 了解半导体材料的三种典型的晶格结构和结合性质；理解半导体中的电子态, 定性分析说明能带形成的物理原因，掌握导体、半导体、绝缘体的能带结构的特点 本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：

1．半导体的晶格结构：金刚石型结构；闪锌矿型结构；纤锌矿型 结构 2．原子的能级和晶体的能带 3．半导体中电子的状态和能带（重点，难点） 4．导体、半导体和绝缘体的能带（重点） 研究晶体中电子状态的理论称为能带论，在前一学期的《固体物理》课程中已经比较完整地介绍了，本节把重要的内容和思想做简要的 回顾。 本授课单元教学手段和方法： 采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授 本授课单元思考题、讨论题、作业： 作业题：44页1题 本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出） 1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005? 2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导和典型题解》?电子工 业 出版社2005 3. 施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理和工艺》，苏州大学出 版社，2002 4. 方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社 5．曾谨言，《量子力学》科学出版社 注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3. “重点”、“难点”、“教学手段和方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。

氮化镓功率器件-2016版

《氮化镓功率器件-2016版》 POWER GaN 2016: EPITAXY AND DEVICES, APPLICATIONS, AND TECHNOLOGY TRENDS 购买该报告请联系： 麦姆斯咨询王懿 电子邮箱：wangyi#https://www.wendangku.net/doc/4612080764.html,（#换成@） 氮化镓（GaN）功率器件：一个有前途的、快速增长的市场 氮化镓功率器件市场持续增长，好消息不断 2015~2016年氮化镓（GaN）功率器件市场一直保持增长势头，令人信心满满。截止2014年底，尽管多家厂商发布了一些产品进展公告，但是600V / 650V氮化镓高电子迁移率场效晶体管（HEMT）的商业可用性还存在问题。快到2016年时，终端用户不仅可以从Effcient Power Conversion公司购买到低压（小于200V）氮化镓器件，也可以从Transphorm、GaN Systems和Panasonic等公司购买到高压（600V / 650V）氮化镓器件。 另外，2016年3月初创公司Navitas Semiconductor发布了氮化镓功率IC，随后Dialog Semiconductors于2016年8月发布了氮化镓功率IC。还有一些厂商也想将氮化镓从功率半导体引入更大的模拟IC市场。例如，Effcient Power Conversion公司和GaN Systems公司都在研发一个更加集成化的解决方案，模拟IC领头羊——德州仪器（Texas Instruments）已经涉足氮化镓领域，并在2015年和2016年分别发布了80V功率级和600V功率级产品。 尽管有上述令人振奋的产业发展，但是相比巨大的硅基半导体市场（3350亿美元），氮化镓功率器件市场仍显得很小。事实上，根据Yole调研数据显示，2015年氮化镓功率器件市场低于1000万美元。但是，请再三打量“氮化镓”，它刚刚在市场上抛头露面，所以目前的市场规模是合理的。首个氮化镓器件直到2010年才实现商用，可见氮化镓行业才仅仅6岁。更重要的是氮化镓的未来市场潜力：预计氮化镓功率器件市场将在2021年达到3亿美元，2016~2021年的复合年增率为86%。本报告提供氮化镓功率器件市场及应用，以及未来发展趋势。

络合滴定法

第三章 络合滴定法 一、填空题 1.EDTA 的化学名称为 ，当溶液酸度较高时，可作 元酸，有 种存在形式。 2. 采用EDTA 为滴定剂测定水的硬度时，因水中含有少量的 Fe 3+, Al 3+。应加入 作掩蔽剂; 滴定时控制溶液PH = 。 3. EDTA 络合物的条件形成常数'MY K 随溶液的酸度的变化而改变。酸度越 则'MY K 越 ；络合物越 ，滴定突跃越 。 4.以铬黑Ｔ为指示剂，溶液pH 值必须维持 ；滴定到终点时溶液由 色变为 色。 5.EDTA 的酸效应曲线是指 ，当溶液的pH 越大，则 越小。 二、选择题 1. 以EDTA 为滴定剂，下列叙述中哪一种是错误的？（ ） A. 在酸度较高的溶液中，可形成MHY 络合物； B. 在碱性较高的溶液中，可形成MOHY 络合物； C. 不论形成MHY 或MOHY ，均有利于滴定反应； D. 不论溶液pH 值的大小，只形成MY 一种形式络合物。 2.在pH=12时，以0.0100mol/LEDTA 滴定20.00mol/LCa2+。等当点时的pCa 值为（ ） Ａ．5.3 Ｂ．6.6 Ｃ．8.0 Ｄ．2.0 3. 在pH = 10 的氨性缓冲溶液中, 用EDTA 滴定同浓度的 Zn 2+ 至化学计量点时，下列关 系式中哪一个是正确的？（ ） A. [ Zn 2+ ] = [ Y 4 - ] ; B.[Zn 2+ ] = [ Y 4 -ˊ] ； [ZnY 2 -] C. [ Zn 2+ ˊ] 2 = K ˊZn Y [ZnY 2 - ] D. [ Zn 2+ ] 2 = K ˊ Zn Y ； 4.在pH= 5.7时，EDTA 是以（ ）形式存在的： Ａ．H 6Y 2+ Ｂ．H 3Y - Ｃ．H 2Y 2- Ｄ．Y 4- 5. 在pH = 10 的氨性缓冲溶液中，以EDTA 滴定Zn 2+至化学计量点时，以下关系式中哪 一个是正确的（ ） A.pZn sp = pZn ˊsp + lg α Zn ( NH 3 ) ; B. pZn sp = pZn ˊsp – lg αZn ( NH 3 ) ; C.pZn sp = lgZn ˊsp + p α Zn ( NH 3 ) ; D. pZn sp = lg αZn ( NH 3 ) - pZn ˊsp 。 6.为了测定水中 Ca 2 + , Mg 2+ 的含量，以下消除少量 Fe 3+ , Al 3+ 干扰的方法中，哪一种 是正确的？（ ） A. 于pH =10 的氨性溶液中直接加入三乙醇胺； B. 于酸性溶液中加入KCN ，然后调至pH =10； C. 于酸性溶液中加入三乙醇胺，然后调至pH =10 的氨性溶液； D. 加入三乙醇胺时，不需要考虑溶液的酸碱性。

半导体器件电子学教学大纲(精)

《半导体器件电子学》教学大纲 课程编号：MI3221009 课程名称：半导体器件电子学英文名称：Electronics of Semiconductor Devices 学时：46 学分：3 课程类型：限选课程性质：专业课 适用专业：微电子学先修课程：固体物理，半导体物理 开课学期：6 开课院系：微电子学院 一、课程的教学目标与任务 目标：本课程是微电子学专业的基础课。通过本课程的学习，掌握金属-半导体接触、半导体表面及MIS结构、异质结，半导体的光、热、磁和压阻等物理物理与电学特性，为后续课程的学习打好基础。 任务：以半导体的晶体结构和能带理论、载流子的输运理论为基础，系统掌握金属半导体接触、异质结、半导体表面及MIS结构等的基本概念、基本物理与电学特性，熟悉半导体光、热、磁、压阻等各种物理现象，了解金属-半导体接触、MIS结构、异质结的应用及其当前的技术发展。 二、本课程与其它课程的联系和分工 本课程的先修课程是固体物理、半导体物理。 三、课程内容及基本要求 (一) 金属和半导体的接触 ( 8学时) 具体内容：金属半导体接触及其能级图，金属半导体接触整流理论，少数载流子的注入和欧姆接触。 1.基本要求 （1）掌握金属半导体接触所形成的能级图。 （2）掌握金属半导体接触整流理论。 （3）熟悉少数载流子的注入和欧姆接触。 2.重点、难点 重点：掌握金属半导体接触所形成的能级图。 难点：金属半导体接触整流特性。 3.说明：金属半导体接触在半导体器件和集成电路的制作中具有很重要的作用，在超高 频和大功率器件中，欧姆接触是设计和制造中的关键问题之一。

（二）半导体表面与MIS结构（10学时） 具体内容：表面态、表面电场效应，MIS结构的电容-电压特性，硅-二氧化硅系统的性质，表面电导及迁移率，表面电场对p-n结特性的影响。 1.基本要求 （1）熟悉表面态的概念及引起表面态的原因。 （2）掌握理想MIS结构在各种外加电压下的表面势和空间电荷分布。 （3）掌握MIS结构的电容-电压特性。 （4）掌握硅-二氧化硅系统的性质。 （5）了解表面电导及迁移率以及表面电场对p-n结特性的影响。 2.重点、难点 重点：了解半导体表面状态，表面电场效应及MIS的电容-电压特性。 难点：半导体表面势与表面状态。 3.说明：研究半导体表面现象对于改善器件性能、提高器件稳定性，以及指导人们探索 新型器件等有着十分重要的意义。 （三）异质结（ 8学时） 具体内容：异质结及其能带图，异质结的电流输运机构，异质结在器件中的应用，半导体超晶格。 1.基本要求 （1）熟练掌握异质结的定义、特征和类型。 （2）掌握异质结的能带结构和电流输运机构。 （3）了解异质结在器件中的应用。 （4）了解超晶格的基本概念。 2.重点、难点 重点：异质结的能带图，电流输运机构。 难点：异质结的能带结构，异质结的电流输运机构 3.说明：异质结器件具有高速/高性能优势，是新型的、有发展前途的半导体器件。（四）半导体的光学性质和光电与发光现象（ 10学时） 具体内容：半导体的光学常数，半导体的光吸收，半导体的光电导，半导体的光生伏特效应，半导体发光，半导体激光。 1.基本要求 （1）掌握半导体的光吸收、光电导、光生伏特效应、半导体发光等物理概念。 （2）掌握半导体的吸收、光电导、光生伏特效应和发光等效应。 （3）了解半导体激光的基本原理和物理过程。 2.重点、难点 重点：掌握半导体的光电特性。 难点：半导体的光生伏特效应、半导体发光。 3.说明：半导体的官学特性是半导体光电子器件的基础。 （五）半导体的热电性质（4学时） 具体内容：热电效应的一般描述，半导体的温差电动势率，半导体的珀耳帖效应，半导体的汤姆孙效应及半导体的热导率。 1.基本要求 （1）熟悉赛贝克效应、珀耳帖效应和汤姆孙效应的一般描述。 （2）掌握产生赛贝克效应、珀耳帖效应和汤姆孙效应的机理。