使半导体材料处在与热平衡状态相偏离的状态，这种状态就称为“非平衡状态”。
2．雪崩击穿答：随着PN外加反向电压不断增大，空间电荷区的电场不断增强，当超过某临界值时，载流子受电场加速获得很高的动能，与晶格点阵原子发生碰撞使之电离，产生新的电子空穴对，再被电场加速，再产生更多的电子空穴对，载流子数目在空间电荷区发生倍增，犹如雪崩一般，反向电流迅速增大，这种现象称之为雪崩击穿。
2．画出平衡状态及标准偏置条件下的晶体管的能带图（以
p
管为例），并分析其工作原理。（１0分）
3．势垒电容答：PN结的空间电荷层中的电荷量随着外加电压变化而表现出来的电容效应称为势垒电容，电容量随外加电压而变化，所以是微分电容。
4．霍尔效应
答：若给流过电流的导体施加一个与电流方向垂直的磁场，那么在与磁场及电流均垂直的方向将产生电场，该电场就称为霍耳电场，这种现象就称霍耳效应。
五、问答题（18分）
1．解释ＰＮ结的电流－电压特性曲线中各段的含义？（8分）
PN结外加正向偏压时，电流和电压的关系式可表示为
expqva2kT
J∝expqvmkT它由两部分电流组成：扩散电流和｜Ｊ｜
cd
复合电流，在很低的电压下，m2势垒区的复合电流起主要作用在图中为曲线a段；正向偏压较大时，m1，扩散电流起主要作用，为曲线b段；大注入时，m2，为曲线c段，主要原因是一部分电压降落到扩散区的缘故。曲线d
abexpqvakTe
段，是考虑了体电阻上的电压降，PN结势垒区的压降就更小了，
｜Ｖ｜
正向电流增加更缓慢了。在反向电压下，计入了势垒区的产生电流，虽然扩散电流是一常数（反向饱和电流），但产生电流
不饱和，为曲线e段。（每段3分，至少写出4段）
平衡状态能带图（2分）
标准偏压下能带图（2分）
标准偏置条件：发射结正偏，集电结反偏。（1分）
外加正向偏压下，势垒高度降低，发射极电子注入到基区，通过扩散运动向集电结方向移动，由于
基区制得很薄，注入的电子几乎都到达集电结，由于集电结反偏，耗尽区的右端为电子运动的吸入
口，大部分电子进入集电区，从而形成集电极电流，且直接受发射极基极电压控制。（4分）
为保证注入到基区的少数载流子尽可能多地扩散到集电结，要求基区宽度远远小于少数载流子
的扩散长度。（1分）
六、计算题（共10分）
1．300K时，
型半导体Ge的电阻率为47Ωcm，若电子迁移率为3900cm2VS，试求半导体Ge的载流子浓度？已知q16×1019C，
i2×1010个cm3（6分）
解：1
r