アルミニウム

1.4. [1] 4

個, [2] 真性, [3] 5 個, [4] アンチモン, [5] リン, [6] ドナー, [7] 正孔, [8] 電子, [9]

n

形, [10] 3 個, [11] ホウ素, [12] アクセプタ

[13] p

形, [14] 導体, [15] 絶縁体

1.5.

【1】ゲルマニウム， 【2】単元素半導体， 【3】化合物半導体， 【4】価電子， 【5】禁制 帯，【6】伝導帯， 【7】励起，【8】伝導電子，【9】正孔， 【10】再結合

1.6.

励起

– (a)

と

(d)

，再結合

– (b)

と

(c)

1.7.

真性半導体

–(b)

，

n

形半導体

–(c)

，

p

形半導体

–(a) 1.8.

ダイヤモンド

–(c)

，アルミニウム

–(a)

，シリコン

–(b)

1.9. (i)vµE (ii)nvS (iii) qN (iv)qnvS (v)qnµES (vi) ^V_l (vii) ^qnµS_l (viii) ^V_I (ix) _σS^l (x)qnµ

1.10. (1)ρl/S(2)V /l(3)I/S(4)E=ρJ(5)Snv(6)qSnv(7)qnv(8)µE(9)ρ=1/(qµn) 1.11.

電子

µ_n=1.5× 10³cm²/(V·s)，正孔µ_p=5.0×10²cm²/(V·s)

1.12. 0.25 V

1.13. (1) 4.14×10⁻²¹J (2) 25.9 meV

1.14. (1) 2.0×10²⁹/m³ (2) 7.5×10⁻¹⁴ (3) 4.8×10⁻⁴S/m (4) 2.1×10³Ω·m 1.15. (1)q(

µ_n+µ_p)

n_i(2) 2q√µ_nµ_pn_i(3) 4.80×10⁻⁴S/m (4) 4.16×10⁻⁴S/m 1.16. (1)

左から右向き，12 kV/m (2) ［教科書図

1.9

参照． ］(3) 1.8 km/s (4) 0.60 km/s

1.17. (1) 2.0×10⁴m/s (2) 50 V

1.18. (1) 1.8×10⁻⁶ (2) 9.0×10²²/m³ (3) 2.5×10⁹/m³ (4) 2.2×10³S/m (5) 4.6× 10⁻⁴Ω·m

1.19. (1) 16 S/m (2) 2.5×10²⁰/m³

1.20. (1) n

形

(2) 1.2×10³S/m (3) 5.0×10²²/m³ (4) 4.5×10⁹/m³ 1.21. (1) 0.050 m²/(V·s) (2) 0.31Ω·m (3) 3.2 S/m (4) 4.0×10²⁰/m³ 1.22. (1) 20 kΩ(2) 1.85 kS/m (3) 0.46 m²/(V·s)(4) 23 km/s

1.23. 0.80 m²/(V·s)

1.24. (1) 0.45 m²/(V·s)(2) 1.5×10¹³/m³ (3) 0.05 m²/(V·s)

2.1. (1)

×

(2)

○

(3)

×

(4)

×

(5)

○

(6)

×

(7)

○

(8)

○

(9)

×

(10)

×

(11)

○

(12)

×

(13)

○

(14)

○

2.2. (1)

整流特性

(2)

順バイアス

(3)

逆バイアス

(4)

フェルミエネルギー

(5)

拡散電位

(6)

ドリフト電流

(7)

拡散電流

(8)

空乏層

(9)

接合容量

(10)

可変容量ダイオード

(11)

降伏現象

(12)

定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）(13) 降伏電圧

(14)

トンネル 効果

(15)

衝突電離

(16)

電子雪崩効果

2.3. (1) A:アノード，K:カソード (2) K (3)

可変容量ダイオード

(4)

定電圧ダイオード

(4)

［教科書図

2.3 (a)

参照］

2.4. (1) [1]

拡散

[2] p

形半導体

[3] n

形半導体

[4]

再結合

[5]

アクセプタ

[6]

ドナー

[7]

電 界

(2)

空乏層または空間電荷層

(3) C

2.5. (1)

［教科書図

2.7 (a)

参照］

(2)

空乏層

(3)

拡散電位

(4)

［教科書図

2.7 (b)

参照］

2.6. (1) p

形半導体．正孔が多く，フェルミエネルギーの位置が価電子帯に近い．

(2)

［ヒ

ント：キャリヤの移動する量を考えよ］

(3)

［教科書図

2.7 (b)

参照］

(4)

［教科書図

2.8

参照］

2.7. (1)

［教科書

p.25

図

2.7 (b)

参照］(2) ［教科書

p.26

図

2.8

参照］(3) 逆方向飽和電 流

(4)

トンネル効果（ツェナー降伏） ，電子雪崩効果 （アバランシェ降伏）(5) 降伏電 圧

(6)

定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）

2.8. (1) 1.62 (2) 0.679

2.9. (1)V =RI+V_D (3)V_D =0.80 V，I=20 mA 2.10. (1) 24 mW (2) 3.4 pA (3) 1.42 V

2.11. (1) 25.0µA (2) 0.620 V (3) 4.62 V (4) 0.269 mA (5) 0.244 mA (6) 18.9 kΩ 2.12. (1) 1.47 (2) 0.560 V

2.13. (1) 3.4×10⁻¹³A (2) 7.4×10⁻¹²A (3) 17 mA (4) 4.7×10⁻¹⁵A (5) 0.55 mA 2.14. (1)V₀=0.674 V

，

R₀ =2.00Ω(2) 2.30×10⁻¹⁴A (3) 4.70 mA

2.15. 1.5 V

2.16. (1)

空乏層

(2)

過剰キャリア

(3)

再結合

(4)

拡散

(4) 2.50×10²²/m³(5) 9.00×10⁹/m³ (6) 1.06×10²⁰/m³ (7) 2.51×10²²/m³

2.17. (1)J(x)=qD_p L p₀·

[ exp

(qV kT

)

−1 ]

·exp (−x

L )

(2)qD_p L p₀·

[ exp

(qV kT

)

−1 ]

(3)

正孔によって流れる電流を考慮すれば，電流密度は一定になる．

2.18. [1]

空乏層

[2]

接合容量

[3]

逆バイアス

[4]

減少

[5]

可変容量

2.19. (1)

最大

0.932 V，最小0.456 V (2)

最大

3.45µm，最小49.3 nm 2.20. (2)C₀=45 pF，ϕ_D=0.64 V

2.21. (1) 7.18×10⁻⁴F/m² (2) 0.81 V (3) 5.7 pF (4) −1.1 V (5) 0.15µm 2.22. (1)−2.34 V (2) 5.3×10²²/m³ (3) 0.20µm (4) 9.8×10⁻⁹m²

2.23. [1]

降伏現象

[2]

降伏電圧

[3]

トンネル効果

[4]

電子雪崩効果

[5]

ツェナー降伏

[6]

ア バランシェ降伏

[7]

価電子帯

[8]

禁制帯

[9]

伝導帯

[10]

定電圧ダイオード

2.24. (1)

定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）

(2)

トンネル効果，電子雪崩効果

(3) R_L

R+R_LE (4)V_B(5)E ≥ (

1 + R R_L

) V_B

3.1. (1)

×

(2)

○

(3)

×

(4)

×

(5)

○

(6)

○

(7)

○

(8)

×

(9)

○

(10)

×

(11)

○

(12)

×

(13)

×

(14)

○

(15)

×

(16)

×

(17)

○

(18)

○

(19)

○

(20)

○

3.2. (1)

真性トランジスタ

(2)α

遮断周波数

(3)β

遮断周波数

(4)

特性周波数（遷移周波 数）

(5)

少数キャリヤ蓄積効果

(6)

遮断領域

(7)

活性領域（能動領域）(8) 飽和領域

(9)

拡散容量

3.3. (1) pnp

トランジスタ

(2) npn

トランジスタ

(3) (iii)

と

(vi) (4) (ii)

と

(iv) (5) (i)

と

(v)

3.4. (1) (a) n

形

(b) p

形

(c)

順方向

(d)

電子

(e)

拡散

(f)

正孔

(g)

再結合

(h)

薄く

(i)

逆 方向

(j)

電界

(2)I_E =I_B+I_C

3.5. (1)

［教科書図

3.7 (a)

参照］(2) ［教科書図

3.7 (b)

参照］(3) ［教科書図

3.41 (a)

参照］

3.7. (1)

ベース接地回路

(2)E₂ 3.8. (1)

エミッタ接地回路

3.10. (1) 0.995 (2) 2.0 mA (3) 15µA

3.11. (1)

［教科書図

3.9

参照］

(2) 300 (3) 0.997 (4)

特性周波数（遷移周波数）

(5) 1.6µm 3.12. (1)

ベース接地回路

(2)

エミッタ接地回路

(3) 3.0 mA (4) 8.0µA

3.13. (1) V_CE =V_CC−R_CI_C (2) I_C =βI_B (3) ∆I_C =β∆I_B (4) ∆V_CE =−R_C∆I_C (5)

∆V_CE=−R_Cβ∆I_B (6)−R_Cβ h_ie

3.14. (1)(a) 5.88µA (b) 1.18 mA (c) 4.12 V (2)(a) 0.200 mA (b) 1.00µA (c) 0.554 V (3)(a) 1.98 mA (b) 9.90µA (c) 0.613 V

3.15. (1)

能動領域（活性領域）(2) ［教科書図

3.7 (a)

参照］(3)

V_CE =V_CC−R_CI_C (4) 0.625 V (5) 1.0 mA (6) 8.0 V (7) 2.5 mV (8) 0.10 mA (9)−0.20 V (10)−80

3.16. (1) I = I₀·[ exp

(qVD kT

)−1 ]

(2) V = rI +V_D (3) V = rI+ ^kT_q ln [I

I0 + 1 ]

(4) r_D=r+^kT_qI (5)r_i=r_B+_qI^kT

B

3.17. b

3.18. (1)v_BE=h_iei_B+h_rev_CE(2)i_C=h_fei_B+h_oev_CE(3)r_E=h_re/h_oe,r_C=(h_fe+1)/h_oe,

r_B = (h_ieh_oe−h_re(h_fe + 1))/h_oe, α = h_fe/(h_fe + 1) (4) r_B = 475Ω, r_E = 25Ω, r_C=20 MΩ,α=0.995

3.19. (1) 0.172 V (2) 6.00 mA (3) 0.171 V (4) 5.88 mA

3.20. (1)v_BE=h_iei_B(2)i_C=h_fei_B(3)v_CE=−R_Li_C (4)−h_feR_L h_ie 3.21. (1) kT

qI_B (2) 2.6 kΩ 3.22. (1) I_C0

V_A (2) 30µS

3.23. (1) v_BE =r_πi_B (2)i_C =g_mv_BE+v_CE

r_o (3) h_ie =r_π, h_re =0,h_fe =g_mr_π, h_oe= 1 r_o (4)h_ie= kT

qI_B,h_re=0,h_fe=β₀ [

1 +V_CE V_A

]

,h_oe= β₀I_B V_A 3.24. (1) 99 (2) 1.0 MHz (3) 21

3.25. (1) T

形等価回路

(2)

ハイブリッド

π

形等価回路

(3)

拡散容量

(4) 5.0 pF 3.26. (1) 2.0 mA (2) 10µA

以上

3.27. (1) 10 mA

3.28. (1)

飽和領域，iii (2) 能動領域（活性領域） ，i

3.29.

【1】大振幅， 【2】 遮断領域， 【3】飽和領域， 【4】オフ， 【5】オン， 【6】

^VCC

βRL

，

【7】蓄積時間， 【8】ベース，【9】少数キャリヤ， 【10】少数キャリヤ蓄積効果

3.30. (1) 3.0 mA (2) 20µA (3) 0.60 V (4) 0.57 MΩ

3.31. (1) 1.18 mA (2) 7.65 V (3) 1.73 mA (4) 6.54 V (5)−110

3.32. (1)(a) 12.0µA (b) 2.40 mA (c) 4.79 V (d) 5.39 V (2)(a) 0.602 V (b) 2.80 mA (c) 5.60 V (d) 6.20 V (3) 0.997

3.33. (1)r_B+ r_π

1 + jωC_πr_π (2) r_π

r_B+r_π+ jωC_πr_Br_π (3)g_mv_B′E(4) g_mr_π

1 + jωC_πr_π (5)g_mr_π (6) 1

C_πr_π (7) g_m C_π

4.1. (1)

×

(2)

×

(3)

○

(4)

×

(5)

×

(6)

○

(7)

○

(8)

○

(9)

×

(10)

×

(11)

○

(12)

×

(13)

×

(14)

○

(15)

×

(16)

×

(17)

○

(18)

○

(19)

○

(20)

×

(21)

○

(22)

×

(23)

×

4.2. (1)

電界効果トランジスタ

(Field Effect Transistor) (2)

チャネル

(3)

デプレッショ

ン形

(4)

エンハンスメント形

(5)

反転層

(6)

蓄積層

4.3. (5)

4.4. (A)

負，

(B)

正孔，

(C)

蓄積層，

(D)

下部，

(E)

正，

(F)

空乏層，

(G)

中央付近，

(H)

上部，

(I)

電子，

(J)

反転層

4.5. (1)

蓄積状態

(2)

空乏状態

(3)

反転状態

(4)

蓄積層

(5)

空乏層

(6)

反転層

(7)

しきい 値電圧

4.6. (1)

蓄積状態

(2)

［教科書図

4.4 (b)

参照］(3) 空乏状態

(4)

［教科書図

4.5 (c)

参照］

(5)

反転状態

(6)

［教科書図

4.5 (d)

参照］(7) しきい値電圧

4.7. (1-i) GV_DS, (1-ii) σW t

L , (1-iii) qµn, (1-iv) qnt, (1-v) µQ

t , (1-vi) µQW

L , (1-vii)

µW Q

L V_DS, (1-viii) C_ox (

V_G−V_th−V_DS 2

)

, (1-ix) ^{µW C}_L^ox (

V_G−V_th−V_DS 2

) V_DS, (1-x)V_G−V_th(2)

しきい値電圧

(3)

ピンチオフ電圧

(4) µW C_ox

L (5)

線形領域

(6)

飽 和領域

4.8. (1) c, h, k (2) b, g, i (3) d, e, j (4) a, f, l 4.9. (1)

飽和領域

(2)

線形領域

(3) V_DS=V_G−V_th

4.10. (1)

エンハンスメント形

(2) n

チャネル

(3)

［教科書図

4.5 (c)

参照］(4) ［教科書図

4.5 (d)

参照］(5) ［教科書図

4.4 (b)

参照］

4.11. (1) i.

ゲート

ii.

ソース

iii.

ドレイン

(2)

しきい値電圧

(3)

相互コンダクタンス

(4)

線 形領域

(5)

飽和領域

(6)

ピンチオフ電圧

(7)

ドレイン飽和電流

4.12. (1) n

チャネル

(2)

エンハンスメント形

(3) 1.0 V (4) 2.0 mA (5) 2.0 V (6) 3.0 V (7) 1.0 mS/V (8) 1.5 mA

4.13. (1)

デプレション形

(2) 1.5 V (3)−1.5 V (4) 8.9 mA

4.14. (1)

エンハンスメント形

(2) 4.0 V (3) 30 mA (4) 40 mA (5) 42 mA (6) 20 mS 4.15. (1)

線形領域

(2)

飽和領域

(3) 1.0 V (4) 1.0 V (5) 16 mS/V (6) 4.5 mA (7) 2.22 V 4.16. (1)

デプレッション形

(2) 7.0×10⁻⁴F/m² (3) 2.0 V (4) 0.26 mA (5) 0.35 mA (6)

4.0 V (7) 1.3 mA (8) 1.4 mA

4.17. (1) 0.50 V (2) 2.0 mS/V (3)I_D

はすべて

9.0 mA 4.18. (1) n

チャネル

(2)

デプレション形

(3)−1.0 V

4.19. (1) 0.25 V (2) 8.0×10⁻⁴S/V (3) 1.2 mS (4) 2.50 V (5) 2.5 mA 4.20. (1) 0.50 V (2) 40.0 mS/V (3) 1.20 (4) 45.0 (5) 60.0 mA (6) 80.0 mA

4.21. (1)

しきい値電圧

(2)

線形領域

(3)βV_DS(4)β(V_G−V_th−V_DS) (5)

ピンチオフ電圧

(6)

ドレイン飽和電流

(7) V_P =V_G−V_th (8)

消滅している

(9)

飽和領域

(10) βV_P²

2 (11)β(V_G−V_th)(12) 2I_Dsat

V_G−V_th (13) 0

4.22. (1)V_DS =V_DD−R_LI_D (2)V_DD−^R₂^Lβ(V_G0−V_th)² (3)−R_Lβ(V_G0−V_th)∆V_G 4.23. (1) 70 mS (2) 50µS

4.24. (1) β(V_G−V_th)²λ

2 (2) I_Dλ

(1 +λV_DS)

4.25. (1)V_DS =V_DD−R_LI_D (2) 40 mS/V (3) 24 mA (4) 15.0 V (5) 12.0 V (6)−30 4.26. (1)

デプレション形

(2) 1.0 kΩ(3)−0.40 V (4) 5.0 mS/V (5) 11.6 V

4.27. (1)βV_DS (2)β(V_DD−V_th)(3)I_D =β(V_DD−V_th)V_DS(4)V_DS=V_DD−R_DI_D (5) V_DD

βR_D(V_DD−V_th)+ 1

4.28. (1)V_DS=V_DD−R_DI_D (2)

［教科書式

(4.33)

参照］

(3) 31 mV (4) 0.61 mA (5) 31 mV 4.29. (1)V_th(2)V_DD−^R₂^Lβ(V_G−V_th)²(3)V_th+⁻¹⁺

√1+2RLβVDD RLβ (4)

[

V_G−V_th+_R¹

Lβ

]· [

1−√

1−_[R ^2RLβVDD

Lβ(VG−Vth)+1]²

]

4.30.

［教科書図

4.23

参照］

4.31. (1)

接合型電界効果トランジスタ

(JFET) (3) A (4)

負

(5)

［教科書図

4.25 (a)

参照，

空乏層の状態に注意］

(6)

減少する

4.32. (1)

仕事関数

(2)

電子親和力

(3)

ショットキー障壁

(4)

接触電位差

(5)

ショットキー バリアダイオード

4.33. (1)

仕事関数

(2)

［次問参照］

(3)qϕ_M−qϕ_S (4)qϕ_M> qϕ_S (5)

ショットキー障壁 ダイオード（ショットキーバリアダイオード）

4.34. (1)

ショットキー障壁ダイオード（ショットキーバリアダイオード）

(2) a (3)

［教 科書図

4.29 (b)

参照］

4.35. (1)

（金属の）仕事関数

(2)

電子親和力

(3)

ショットキー障壁

(4)

接触電位差

(5)

［教科書図

4.29 (b)

参照］(6) ［教科書図

4.30

参照］

4.36. (1) MOSFET-(b), JFET-(a), MESFET-(c) (2) MESFET (3)

動作速度が速い．消 費電力が小さい．高い温度まで使える．(4) A:pn 接合, B:金属-半導体接合, C:逆バイ アス電圧, D:空乏層, E:減少する, F:減少する, G:増加する, H:増加する, I:ピンチオフ,

J:一定になる

4.37.

［教科書図

4.34

参照］

5.1. (1)

○

(2)

×

(3)

×

(4)

○

(5)

○

(6)

○

(7)

×

(8)

○

(9)

○

(10)

×

(11)

○

(12)

×

(13)

×

(14)

×

(15)

×

(16)

×

5.2. (1)

ボンディング，

iii (2)

ダイシング，

ii (3)

スライシング・ポリッシング，

i 5.3. (1)

引き上げ法

(2)

エピタキシャル成長

(3)

熱酸化

(4)

化学気相成長

(5)

熱拡散

(6)

イオン打ち込み

(7)

フォトリソグラフ

(8)

エッチング

(9)

蒸着

(10)

スパッタリング

5.4. (1) p-Si (2) SiO₂ (3) n-Si (4) Si₃N₄ (5) SiO₂ (6) Si (7) n-Si (8) SiO₂

5.5. (a)

イオン打ち込み

(b)

蒸着

(c)

熱酸化

(d)

スパッタリング

(e)

熱拡散

(f) CVD

5.6. (1) pn

接合分離，酸化膜分離，浅溝分離

(2)

コンタクトホール

(3)

自己整合（セル

フアライン）(4) チャネルストッパ

(5)

チャネルドーピング

5.7. (1) i–ベース, ii–エミッタ, iii–コレクタ(2) n⁺

埋め込み層

(3)

引き出し層

(4)

アイソ レーション領域

(5)

コレクタ抵抗を下げるため

(6) pn

接合分離

5.8. 1–iii, 2–vi, 3–iv, 4–ii, 5–v, 6–i, 7–viii, 8–ix, 9–vii 5.9. 9.8 pF

5.10. 640Ω

5.11. 1–vii, 2–vi, 3–iv, 4–i, 5–viii, 6–v, 7–iii, 8–ii

5.12. n

チャネル

MOSFET

と

p

チャネル

MOSFET（どちらもエンハンスメント形）

5.13. (1) i (2)

酸化膜分離

(3)

寄生

MOS 5.14. 1–vii, 2–v, 3–vi, 4–i, 5–iv, 6–iv, 7–iii

5.15.

【1】イオン打ち込み， 【2】CVD， 【3】エッチング， 【4】ストッパ， 【5】熱酸化， 【6】

ドーピング，【7】自己整合，【8】コンタクトホール， 【9】蒸着

6.1. (1)

○

(2)

×

(3)

○

(4)

×

(5)

○

(6)

○

(7)

×

(8)

×

(9)

○

(10)

○

(11)

×

(12)

○

(13)

×

(14)

○

(15)

○

(16)

○

(17)

○

6.2. (1)

光励起

(2)

アバランシェフォトダイオード

(3)

直接遷移形半導体

(4)

反転分布

6.3. (1)

太陽電池

(2)

フォトダイオード

(3)

発光ダイオード

(4)

光導電セル

6.4. (1) 1–光励起，2–逆バイアス，3–p

形，

4–暗電流，5–開放電圧，6–短絡電流(2) 7–D，

8–F

，

9–G

，

10–H (3)I=I_ph−I₀ (

exp

(−^qV_kT)

−1 )

(4)I=I_sh−I₀ (

exp (qV

kT

)−1 ) 6.5. 497 nm

6.6. (1)c=λν (2)E_p=hν (3)E_p= ^hc_λ (4) λ_max= _qE^hc_g 6.7. (1) 2.29×10¹⁴Hz (2) 1.52×10⁻¹⁹J (3) 0.949 eV 6.8. (1)

［教科書図

6.3

参照］

(2) A (3) B

6.9.

［教科書図

6.3

参照］

6.10. (1) hc

λ (2) P λ

hc (3) hc

qE_g (4) qP λ hc (5) P

E_g

6.11. (1) 2.1×10⁻¹⁹J (2) 4.7×10¹⁶/s (3) 4.5×10¹⁶/s (4) 7.2 mA

6.12. p

形半導体 ［エネルギー帯図は教科書図

6.8

参照，抵抗は接続しない］

6.13. (1)

開放電圧

(2)

短絡電流

(3)I=I_sh−I₀· [

exp (qV

kT )

−1 ]

(4) qI₀

kT (5)

［ヒント：

短絡電流が増加する］

6.14. (1) 10 pA (2) 0.52 V (3) 26Ω 6.15. (1) 20 mA (2) I₀

[ exp

(qV_op kT

)

−1 ]

(3) I = I₀ [

exp (qV_op

kT )

−exp (qV

kT )]

(4) 8.9 pA (5) 22 mA

6.16. (1) 0.800 (2) 0.494 V

6.17. (1) 0.500 V (2) 500 mA (3) 201 mW (4) 0.804

6.18. (1)

［教科書図

4.5 (d)

参照，反転層が形成される］(2) d (3) 熱励起された電子が雑 音となる

(4)

電子の移動速度が転送速度に追い付けなくなる

(5)

結晶欠陥が電荷の消 失源や発生源となるため

6.19. X–A, Y–C, Z–B

6.20.

［教科書

134

ページ参照．]

6.21. 466 nm 6.22. 2.07 eV

6.24. (A)

直接遷移形半導体

(B)

禁制帯幅

(C)

再結合

(D)

誘導放出

(E)

光励起

(F)

反転分 布

(G)

ダブルへテロ

(H)

強く

(I)

狭い

(J)

しきい値

6.25. (1)

ダブルへテロ構造

(2)

反転分布

6.26. (A)

フォトカプラ

(B)

フォトインタラプタ

(C)

透過型

(D)

反射型

7.1. (1)

○

(2)

×

(3)

×

(4)

○

(5)

○

(6)

×

(7)

×

(8)

○

(9)

×

(10)

○

(11)

×

(12)

○

7.2. (1)

ク

(2)

ウ

(3)

エ

(4)

イ

(5)

オ

(6)

キ

(7)

ア

(8)

カ

7.3.

［図

7.4

参照］

7.4. 1—B, 2—E, 3—A, 4—G, 5—G, 6—D, 7—H, 8—F

7.5. (1) CMOS

形メモリセル（6 トランジスタセル）(2) SRAM (3) ワード線

(4)

ビット 線

(5)Q₂

オン状態，Q

₃

オン状態，Q

₄

オフ状態

(6)

線

B：0，線C：V_DD

7.6.

【1】コンデンサ， 【2】半分， 【3】プリチャージ， 【4】書き込み， 【5】リフレッシュ，

【6】正孔電子対， 【7】ソフトエラー， 【8】プレーナ， 【9】トレンチ，【10】スタック

7.7. (1) a:ビット線，b:ワード線 (2)

プリチャージ

(3) V = C_SV_S+CV_DD/2

C_S+C , ∆V = C_S(

V_S−V_DD/2)

C_S+C (4) 1.8 V (5) −0.10 V (6)

ソフトエラー

(7) 2.24 V (8) a:スタック

形，b:トレンチ形，c:プレーナ形

(9)

セル面積を増やさずに記憶用コンデンサの静電容 量を増やすことができる．

7.8. (1) 10 ms (2)

リフレッシュ

7.11. V_B1= R_D

R_D+R_L,V_B2=V_DD

7.12.

拡散層プログラム方式：FET のドレイン・ソース領域の有無で情報の有無を識別，

コンタクトホールプログラム方式：コンタクトホールの有無で情報の有無を識別，イ オン注入プログラム方式：しきい値電圧の大小で情報の有無を識別

7.13. (1) A–制御ゲート，B–フローティングゲート(2) C–高電圧，D–衝突電離，E–負，

F–

しきい値電圧，

G–

反転層，

H–

熱励起，

I–

紫外線，

J–

光励起

(3) EPROM

チップに紫 外線を照射できるようにするため

7.14. (1) V_G = V_U +V_D (2) Q_U = C_UV_U (3) Q_D = C_DV_D (4) Q_F = −Q_U+Q_D (5) Q_I = −Q_D (6) Q_I = −C_D(C_UV_G+Q_F)/(C_U+C_D) (7) −Q_F/C_U (8) −1.3 fC (9) 8.1×10³

7.15. 4.1×10⁻⁷m

7.16. (A)

フローティングゲート，

(B)

制御ゲート，(C) 正，

(D)

高電圧，(E) トンネル効 果，(F) 熱励起

7.17. (1)

トンネル効果

(2)

フローティングゲート構造

(3)

書き込み時（フローティング ゲートから電子を除去するとき）(4) ［教科書図

7.21

参照］(5) Si

₃N₄/SiO₂

界面

7.18.

【1】

f

【2】

l

【3】

m

【4】

i

【5】

d

【6】

g

【7】b 【8】

k

8.1.

［教科書図

8.19

および図

8.23

参照］

9.1. (1) A:

真性領域，

B:

飽和領域（出払い領域），

C:

凍結領域

(2) B (3)

熱エネルギーに より価電子帯から伝導帯に励起される電子数が増加するため．

(4) 1.0 eV (5)

ほとんど のドナーから伝導帯に電子が励起されたが，価電子帯から伝導帯に電子を励起するの には熱エネルギーが十分でないため．(6)

N_D (7)

熱エネルギーによりドナーから伝導 帯に励起される電子数が増加するため．

9.2. (1) n_i = √

N_cN_vexp (

− E_g 2kT

)

(2) E_Fi = E_c+E_v

2 + kT

2 lnN_v

N_c (3) E_Fn = E_c+ kTlnN_D

N_c (4)E_Fp=E_v−kTlnN_A

N_v (5)V_D =kT

q lnN_DN_A n_i²

ドキュメント内 devicemondai (ページ 134-142)