第三章
31．（a）画出PNP晶体管在平衡时以及在正向有源工作模式下的能带图。（b）画出晶体管的示意图并表示出所有的电流成分，写出各级电流表达式。（c）画出发射区、基区、集电区少子分布示意图。32．考虑一个NPN硅晶体管，具有这样一些参数：xB2m，在均匀掺杂基区
Na5×1016cm3τ
1sA001cm2。若集电结被反向偏置，I
E1mA，计算
在发射结基区一边的过量电子密度、发射结电压以及基区输运因子。33．在32的晶体管中，假设发射极的掺杂浓度为10cm，xE2m，τpE10
s，
183
发射结空间电荷区中，τ001s。计算在I
E1mA时的发射效率和hFE。34．一NPN晶体管具有以下规格：发射区面积1平方密耳，基区面积10平方密耳，发射区宽度2m，基区宽度1m，发射区薄层电阻为2，基区薄层电阻为
200
，集电极电阻率03cm，发射区空穴寿命1
s，基区电子寿命100
s，
假设发射极的复合电流为常数并等于1A。还假设为突变结和均匀掺杂。计算
IE10A、100A、、mA、mA以及1A时的hFE。用半对数坐标画出曲线。1mA10100
中间电流范围的控制因素是什么？35．（a）根据式（319）或式（320），证明对于任意的变成a11qA
i
2
xB
L

值公式（341）和（343）
D
xDPEcothBNaL
L
NdExE
a12a21
qAD
i2xcschBNaL
L

a22qA
i2
D
DPCxcothBNaL
L
NdCLPC
（b）证明，若
xB
L

1（a）中的表达式约化为（3－41）和（3－43）。
36．证明在有源区晶体管发射极电流电压特性可用下式表示
IE≈
IE01αFαR
eVEVT
qA
iWEVEVTe其中IE0为集电极开路时发射结反向饱和电流。提2τ0
f示：首先由EM方程导出IF0
IE01αFαR
。
37．（a）忽略空间电荷区的复合电流，证明晶体管共发射极输出特性的精确表达式为VCEVTl

IR01αFαRαFIBIC1αFαVTl
RIF01αFαRIBIC1αRαF
注意：首先求出用电流表示结电压的显示解。（b）若IBIE0且αFIBIR01αFαR，证明上式化为
VCEVTl

1αRICIBhFER1ICIBhFEF
其中hFEF
αFαRhFER1αF1αR
38．一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为NaxN0e中N02×10cm，l03m。
183

xL
，
（a）求宽度为08m的中性区内单位面积的杂质总量；（b）求出中性区内的平均杂质浓度；（c）若LpE1m，NdE10cm，DpE1cms，基区内少子平均寿命为10s，
1932
6
基区的平均扩散系数和（b）中的杂质浓度相应，求共发r