2025年大学电子科学与技术（半导体器件）试题及答案

2025年大学电子科学与技术（半导体器件）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)w1.半导体中参与导电的载流子是（）A.电子B.空穴C.电子和空穴D.离子w2.本征半导体中自由电子浓度和空穴浓度的关系是（）A.自由电子浓度大于空穴浓度B.自由电子浓度小于空穴浓度C.自由电子浓度等于空穴浓度D.无固定关系w3.N型半导体中，多数载流子是（）A.电子B.空穴C.离子D.杂质原子w4.P型半导体中，少数载流子是（）A.电子B.空穴C.离子D.杂质原子w5.当PN结外加正向电压时，扩散电流（）漂移电流。A.大于B.小于C.等于D.不确定w6.当PN结外加反向电压时，扩散电流（）漂移电流。A.大于B.小于C.等于D.不确定w7.二极管的伏安特性曲线中，正向导通区的特点是（）A.电流很小B.电压很小C.电流随电压迅速增大D.电压随电流迅速增大w8.二极管的反向饱和电流随温度升高而（）A.增大B.减小C.不变D.不确定w9.稳压二极管正常工作时应处于（）A.正向导通状态B.反向截止状态C.反向击穿状态D.不确定w10.三极管有三个工作区域，分别是（）A.放大区、饱和区、截止区B.正向导通区、反向截止区、击穿区C.线性区、非线性区、开关区D.以上都不对w11.三极管处于放大区时，发射结（），集电结（）。A.正向偏置，正向偏置B.正向偏置，反向偏置C.反向偏置，正向偏置D.反向偏置，反向偏置w12.三极管的电流放大倍数β的定义式为（）A.β=Ic/IbB.β=Ib/IcC.β=Ie/IbD.β=Ib/Iew13.场效应管是一种（）控制器件。A.电流B.电压C.功率D.电阻w14.绝缘栅型场效应管的输入电阻（）。A.很高B.很低C.中等D.不确定w15.N沟道增强型MOS管工作在恒流区时，栅源电压UGS（）开启电压UT。A.大于B.小于C.等于D.不确定w16.半导体器件的温度稳定性差，主要是因为（）A.载流子浓度受温度影响大B.电阻受温度影响大C.电容受温度影响大D.以上都是w17.当温度升高时，二极管的正向压降（）A.增大B.减小C.不变D.不确定w18.三极管的穿透电流ICEO随温度升高而（）A.增大B.减小C.不变D.不确定w19.半导体器件的噪声主要来源于（）A.热噪声B.散粒噪声C.分配噪声D.以上都是w20.为了提高半导体器件的可靠性，应采取的措施是（）A.使用高质量的材料B.优化制造工艺C.合理设计电路D.以上都是第II卷（非选择题，共60分）w21.（10分）简述半导体的导电特性。w22.（10分）画出PN结的单向导电性示意图，并简要说明其工作原理。w23.（10分）分析三极管在放大区、饱和区和截止区的工作特点。w24.（15分）材料：某电子设备中需要一个稳定的直流电源，采用了稳压二极管来实现稳压功能。已知稳压二极管的稳压值为12V，负载电阻RL=1kΩ。当输入电压在15V-20V之间变化时，要求输出电压稳定在12V。问题：请分析该稳压二极管的工作原理，并计算在输入电压为18V时，流过稳压二极管的电流。w25.（15分）材料：在一个放大电路中，使用了三极管作为放大元件。已知三极管的β=50，UBE=0.7V，电源电压VCC=12V，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ。问题：当输入信号为正弦波时，若要使三极管工作在放大区，计算基极电流IB的取值范围，并分析该放大电路的电压放大倍数。答案：w1.Cw2.Cw3.Aw4.Aw5.Aw6.Bw7.Cw8.Aw9.Cw10.Aw11.Bw12.Aw13.Bw14.Aw15.Aw16.Aw17.Bw18.Aw19.Dw20.Dw21.半导体的导电特性主要基于其内部载流子的运动。本征半导体中，自由电子和空穴浓度相等，它们在热激发等作用下参与导电。N型半导体中多数载流子是电子，P型半导体中多数载流子是空穴。半导体的导电能力受温度、光照、杂质等因素影响较大。w22.（此处可简单描述PN结单向导电性示意图，如P区接正、N区接负时导通，反之截止）工作原理：当PN结外加正向电压时，外电场与内电场方向相反，削弱了内电场，使多数载流子的扩散运动增强，形成较大的正向电流，PN结导通；当外加反向电压时，外电场与内电场方向相同，增强了内电场，多数载流子的扩散运动受到抑制，只有少数载流子的漂移运动，形成很小的反向电流，PN结截止。w23.放大区：发射结正向偏置，集电结反向偏置，三极管具有电流放大作用，IC=βIB，输出信号与输入信号呈线性关系。饱和区：发射结和集电结都正向偏置，三极管失去电流放大作用，集电极电流IC不再随基极电流IB线性变化，IC≈VCC/RC。截止区：发射结和集电结都反向偏置，三极管几乎没有电流通过，IC≈0。w24.稳压二极管工作原理：利用其反向击穿特性，当反向电压超过稳压值时，电流急剧增大，而电压基本保持稳定。当输入电压为18V时，输出电压稳定在12V，负载电阻RL=1kΩ，根据欧姆定律，负载电流IL=12V/1kΩ=12mA。稳压二极管两端电压为1V，所以流过稳压二极管的电流ID=(18V-12V)/1kΩ=6mA。w25.三极管工作在放大区时，UBE=0.7V，VCC=12V，RC=2kΩ，RE=1kΩ。根据KVL定律，VCC=ICRC+IERE+UBE，可得IC=(VCC