第19卷 常用半导体器件（一） 广西壮族自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 常用半导体器件（一） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 关于有效质量，下面说法错误的是（ ） A. 有效质量概括了半导体内部势场的作用 B. 原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小 C. 有效质量可正可负 D. 电子有效质量就是电子的惯性质量。 2. 下列哪项不是半导体材料的基本特性？（ ） A. 热敏性 B. 掺杂性 C. 绝缘性 D. 光敏性 3. 在图中、为理想二极管，R=6Ω，当普通指针式万用表置于R×10挡时，用黑表笔接A点，红表笔接B点，则万用表的指示值为（ ） A. 3Ω B. 9Ω C. 18Ω D. 2Ω 4. 金属导电的载流子是（ ） A. 原子核 B. 空穴 C. 电子和空穴 D. 电子 5. 下列硅二极管中质量最好的是（ ） A. 正向电阻为 1kΩ，反向电阻为 100kΩ B. 正向电阻为50kΩ，反向电阻为 100kΩ C. 正反向电阻均为无穷大 D. 正向电阻为20kΩ，反向电阻为 20kΩ 6. 在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是 （ ）型半导体。 A. 电子导电 B. N C. PN D. P 7. 如图所示， V、V的状态是（ ） A. V导通， V截止 B. V导通，V截止 C. V、V都导通 D. V、V都截止 8. 二极管的反向饱和电流主要与（ ）有关 A. 反向电压的大小 B. 环境温度 C. 制作时间 D. 掺入杂质的浓度 9. 晶闸管与二极管的主要区别在于晶闸管具有（ ） A. 更高的电压承受能力 B. 更低的导通电压 C. 可控的导通（关断通常需外部换流） D. 更高的电流承受能力 10. 如图所示，二极管为一般硅管，a点的电位是（ ） A. -0.7V B. +4V C. 0V D. +0.7V 11. 二极管的基本结构是由（ ） A. 芯片和封装材料构成 B. P型半导体和N型半导体构成 C. 金属和绝缘体构成 D. 导体和绝缘体构成 12. 二极管的伏安特性曲线主要包含以下特征区域（ ） A. 正向偏置区、反向偏置区、击穿区 B. 正向导通区、正向线性区、反向截止区 C. 正向导通区、反向截止区、击穿区 D. 正向导通区、反向截止区、反击穿区 13. 在哪种类型的电路中，二极管常被用作开关（ ） A. 整流电路 B. 放大电路 C. 混频电路 D. 开关电路 14. 在如图的二极管伏安特性曲线中 ， 表示锗二极管的曲线是（ ） A. a 和 c 组成 B. a 和 d 组成 C. b 和 c 组成 D. b 和 d 组成 15. 硅稳压二极管稳压电路的输出电压主要取决于哪个因素？（ ） A. 限流电阻 B. 负载电流 C. 温度变化 D. 输入电压 16. 硅稳压二极管稳压电路中，负载电阻越大，输出电压的变化越小。这是因为什么原因？（ ） A. 稳压二极管的特性 B. 定律和规则的要求 C. 稳压二极管的内部结构 D. 集成稳压芯片的特点 17. 如图所示两只硅稳压管的稳压值分别是 =6V ， =9V ， 则（ ） A. 输出电压为 9V ， V1工作在反向截止状态 ， V2 工作在反向击穿状态 B. 输出电压为 6V ， V1工作在反向击穿状态 ， V2 工作在反向截止状态 C. 输出电压为 6V ， V1、V2都工作在反向击穿状态 D. 输出电压为 0 . 7V ， V1、V2 都工作在正向导通状态 18. 在稳压电路中，硅稳压二极管是用来实现哪种稳定输出电压的？（ ） A. 可调输出电压 B. 固定输出电压 C. 负输出电压 D. 正输出电压 19. 稳压二极管又称（ ），简称稳压管，它是一种用特殊工艺制造的（ ）硅半导体二极管。 A. 齐纳二极管，面接触型 B. 反向二极管，点接触型 C. 齐纳二极管，平面型 D. 反向二极管，面接触型 20. 在硅稳压二极管稳压电路中，通过调整哪个元件可以实现对输出电压的微调？（ ） A. 稳压二极管 B. 输入电源 C. 负载电阻 D. 限流电阻 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. PN结由P型半导体和N型半导体构成，形成了电子流动的势垒（ ） 22. 掺杂可以改变半导体的导电类型和电阻率。（ ） 23. 当加在二极管两端的电压一定时，流经二极管的电流还会随环境温度的改变而改变。（ ） 24. 硅二极管的反向漏电流比锗二极管的反向漏电流大。（ ） 25. 二极管若工作在反向击穿区，一定会被击穿。（ ） 26. 二极管可以同时具有正向导通和反向导通的特性（ ） 27. 本征半导体中，自由电子和空穴的数量相等。（ ） 28. 在N型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。（ ） 29. PN结正向偏置时，空间电荷区变窄，二极管正向电流明显增大。（ ） 30. 稳压二极管主要利用正向导通特性实现稳定电压输出。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述N型半导体与P型半导体的形成方法及多数载流子。 32. 有一单相半波整流电路如图所示，其负载电阻ＲL＝90Ω，变压器副边电压为Ｕ2=20Ｖ，试求负载电压ＵL，负载电流及每个二极管通过的ＩD和ＵDRm。 33. 简述PN结的形成过程及其单向导电性的原因。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 设一半波整流电路和一桥式整流电路的输出电压平均值和所带负载大小完全相同，均不加滤波，试问两个整流电路中整流二极管的电流平均值和最高反向电压是否相同 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 常用半导体器件（一） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 关于有效质量，下面说法错误的是（ ） A. 有效质量概括了半导体内部势场的作用 B. 原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小 C. 有效质量可正可负 D. 电子有效质量就是电子的惯性质量。 【答案】D 2. 下列哪项不是半导体材料的基本特性？（ ） A. 热敏性 B. 掺杂性 C. 绝缘性 D. 光敏性 【答案】C 【解析】半导体材料的基本特性包括热敏性、掺杂性和光敏性，但绝缘性不是其特性。 3. 在图中、为理想二极管，R=6Ω，当普通指针式万用表置于R×10挡时，用黑表笔接A点，红表笔接B点，则万用表的指示值为（ ） A. 3Ω B. 9Ω C. 18Ω D. 2Ω 【答案】C 【解析】B为正极V1、V2都正向接电阻为0，所以三个电阻串联，总电阻为18Ω。选A。 4. 金属导电的载流子是（ ） A. 原子核 B. 空穴 C. 电子和空穴 D. 电子 【答案】D 【解析】金属内部存在大量可以自由移动的电子，这些自由电子在外加电场作用下定向移动，形成金属中的电流。因此，金属导电的载流子是电子，选A。空穴主要是半导体中的载流子，原子核不能在金属晶格中自由移动。 5. 下列硅二极管中质量最好的是（ ） A. 正向电阻为 1kΩ，反向电阻为 100kΩ B. 正向电阻为50kΩ，反向电阻为 100kΩ C. 正反向电阻均为无穷大 D. 正向电阻为20kΩ，反向电阻为 20kΩ 【答案】A 【解析】硅二极管中质量最好的是正向电阻为 1kΩ，反向电阻为 100kΩ。 6. 在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是 （ ）型半导体。 A. 电子导电 B. N C. PN D. P 【答案】D 【解析】在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是 P型半导体 7. 如图所示， V、V的状态是（ ） A. V导通， V截止 B. V导通，V截止 C. V、V都导通 D. V、V都截止 【答案】A 8. 二极管的反向饱和电流主要与（ ）有关 A. 反向电压的大小 B. 环境温度 C. 制作时间 D. 掺入杂质的浓度 【答案】B 【解析】二极管的反向饱和电流主要由少数载流子的运动形成，并且对温度十分敏感。环境温度升高时，少数载流子浓度增加，反向饱和电流通常明显增大。因此选B。反向电压在未达到击穿条件时，对反向饱和电流的影响较小。 9. 晶闸管与二极管的主要区别在于晶闸管具有（ ） A. 更高的电压承受能力 B. 更低的导通电压 C. 可控的导通（关断通常需外部换流） D. 更高的电流承受能力 【答案】C 【解析】二极管的导通和关断主要由外加电压的极性决定，不能通过控制端主动控制。普通晶闸管在阳极与阴极之间加正向电压时，施加门极触发信号可以控制其导通；导通后，通常不能仅靠门极信号关断，而要使阳极电流降至维持电流以下或采用换流电路。因此，晶闸管与二极管的主要区别在于具有可控导通特性，修正后的C项最符合题意。 10. 如图所示，二极管为一般硅管，a点的电位是（ ） A. -0.7V B. +4V C. 0V D. +0.7V 【答案】D 11. 二极管的基本结构是由（ ） A. 芯片和封装材料构成 B. P型半导体和N型半导体构成 C. 金属和绝缘体构成 D. 导体和绝缘体构成 【答案】B 【解析】二极管的基本结构是由P型半导体和N型半导体构成的PN结。 12. 二极管的伏安特性曲线主要包含以下特征区域（ ） A. 正向偏置区、反向偏置区、击穿区 B. 正向导通区、正向线性区、反向截止区 C. 正向导通区、反向截止区、击穿区 D. 正向导通区、反向截止区、反击穿区 【答案】C 【解析】二极管的伏安特性曲线主要有正向导通区、反向截止区和击穿区。 13. 在哪种类型的电路中，二极管常被用作开关（ ） A. 整流电路 B. 放大电路 C. 混频电路 D. 开关电路 【答案】D 【解析】二极管常被用作开关元件。 14. 在如图的二极管伏安特性曲线中 ， 表示锗二极管的曲线是（ ） A. a 和 c 组成 B. a 和 d 组成 C. b 和 c 组成 D. b 和 d 组成 【答案】C 15. 硅稳压二极管稳压电路的输出电压主要取决于哪个因素？（ ） A. 限流电阻 B. 负载电流 C. 温度变化 D. 输入电压 【答案】D 【解析】答案是a） 输入电压。硅稳压二极管稳压电路的输出电压与输入电压之间有固定的关系，负载电流和温度变化对输出电压的影响相对较小。 16. 硅稳压二极管稳压电路中，负载电阻越大，输出电压的变化越小。这是因为什么原因？（ ） A. 稳压二极管的特性 B. 定律和规则的要求 C. 稳压二极管的内部结构 D. 集成稳压芯片的特点 【答案】A 【解析】答案是a） 稳压二极管的特性。硅稳压二极管的特性决定了在负载电阻越大时，其输出电压稳定性越好。 17. 如图所示两只硅稳压管的稳压值分别是 =6V ， =9V ， 则（ ） A. 输出电压为 9V ， V1工作在反向截止状态 ， V2 工作在反向击穿状态 B. 输出电压为 6V ， V1工作在反向击穿状态 ， V2 工作在反向截止状态 C. 输出电压为 6V ， V1、V2都工作在反向击穿状态 D. 输出电压为 0 . 7V ， V1、V2 都工作在正向导通状态 【答案】B 18. 在稳压电路中，硅稳压二极管是用来实现哪种稳定输出电压的？（ ） A. 可调输出电压 B. 固定输出电压 C. 负输出电压 D. 正输出电压 【答案】B 【解析】答案是a） 固定输出电压。硅稳压二极管通过对输入电压的调整来达到稳定的固定输出电压。 19. 稳压二极管又称（ ），简称稳压管，它是一种用特殊工艺制造的（ ）硅半导体二极管。 A. 齐纳二极管，面接触型 B. 反向二极管，点接触型 C. 齐纳二极管，平面型 D. 反向二极管，面接触型 【答案】A 【解析】稳压二极管又称齐纳二极管，通常采用特殊工艺制造成面接触型硅半导体二极管，主要利用其反向击穿区电压变化较小的特性实现稳压。因此第一空和第二空分别选“齐纳二极管”和“面接触型”，选A。 20. 在硅稳压二极管稳压电路中，通过调整哪个元件可以实现对输出电压的微调？（ ） A. 稳压二极管 B. 输入电源 C. 负载电阻 D. 限流电阻 【答案】C 【解析】答案是c） 负载电阻。通过调整负载电阻的大小，可以对硅稳压二极管稳压电路的输出电压进行微调。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. PN结由P型半导体和N型半导体构成，形成了电子流动的势垒（ ） 【答案】正确 【解析】这是正确的描述PN结由P型半导体和N型半导体结合而成，形成了电子流动的势垒，是各种电子器件的基础 22. 掺杂可以改变半导体的导电类型和电阻率。（ ） 【答案】正确 【解析】掺杂是半导体工艺中的重要步骤，通过向半导体材料中引入杂质原子，可以改变半导体的导电类型和电阻率。 23. 当加在二极管两端的电压一定时，流经二极管的电流还会随环境温度的改变而改变。（ ） 【答案】正确 【解析】二极管的伏安特性会随温度变化而改变。当二极管两端电压一定时，温度变化会引起载流子浓度、势垒及反向饱和电流等参数变化，从而使流经二极管的电流发生改变。因此判断正确。 24. 硅二极管的反向漏电流比锗二极管的反向漏电流大。（ ） 【答案】错误 【解析】在相同条件下，锗二极管的禁带宽度较小，本征载流子浓度较大，因此反向漏电流通常比硅二极管大。硅二极管的反向漏电流一般小于锗二极管，所以题干说法错误，判断为错误。 25. 二极管若工作在反向击穿区，一定会被击穿。（ ） 【答案】错误 26. 二极管可以同时具有正向导通和反向导通的特性（ ） 【答案】错误 【解析】二极管可以具有正向导通和反向截止的特性，但不可能同时具有正向导通和反向导通 27. 本征半导体中，自由电子和空穴的数量相等。（ ） 【答案】正确 【解析】本征半导体未掺入杂质，电子和空穴均由本征激发产生，二者数量相等。 28. 在N型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。（ ） 【答案】错误 【解析】N型半导体掺入五价杂质，多数载流子是自由电子，少数载流子是空穴。 29. PN结正向偏置时，空间电荷区变窄，二极管正向电流明显增大。（ ） 【答案】正确 【解析】正向偏置降低了PN结势垒，使多数载流子容易越过结区，因而正向电流增大。 30. 稳压二极管主要利用正向导通特性实现稳定电压输出。（ ） 【答案】错误 【解析】稳压二极管工作在反向击穿区，利用反向电流变化较大而电压变化较小的特性稳压。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述N型半导体与P型半导体的形成方法及多数载流子。 【答案】（1）在纯净半导体中掺入适量五价杂质，形成N型半导体。 （2）N型半导体中的多数载流子是自由电子，少数载流子是空穴。 （3）在纯净半导体中掺入适量三价杂质，形成P型半导体。 （4）P型半导体中的多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子。 【解析】本题考查杂质半导体的形成及载流子类型。判断关键是杂质原子的价电子数：五价杂质提供电子，三价杂质产生空穴。 32. 有一单相半波整流电路如图所示，其负载电阻ＲL＝90Ω，变压器副边电压为Ｕ2=20Ｖ，试求负载电压ＵL，负载电流及每个二极管通过的ＩD和ＵDRm。 【答案】9V，0.1A，0.1A，22.82V 【解析】 33. 简述PN结的形成过程及其单向导电性的原因。 【答案】（1）P区和N区接触后，多数载流子在浓度差作用下相互扩散。 （2）扩散后，交界处形成由固定离子组成的空间电荷区和内电场。 （3）正向偏置时，内电场减弱，空间电荷区变窄，载流子容易通过。 （4）反向偏置时，内电场增强，空间电荷区变宽，只有很小的反向电流通过。 【解析】PN结的单向导电性来源于空间电荷区和内电场。外加电压方向不同，会使势垒分别降低或升高，从而造成正、反向电流差异。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 设一半波整流电路和一桥式整流电路的输出电压平均值和所带负载大小完全相同，均不加滤波，试问两个整流电路中整流二极管的电流平均值和最高反向电压是否相同 【答案】设整流变压器副边电压有效值为U₂，负载电阻为RL，输出电压平均值和负载大小相同，因此负载平均电流IO相同。半波整流电路中，整流二极管在正半周导通，二极管的平均电流为ID（半波）=IO；桥式整流电路中，每只二极管仅在一个半周内导通，故每只二极管的平均电流为ID（桥式）=IO/2。因此，两种整流电路中单只整流二极管的平均电流不同，半波整流二极管的平均电流是桥式整流中每只二极管平均电流的2倍。两种电路中每只整流二极管承受的最高反向电压均为副边电压的峰值，即URM=U₂m=√2U₂，所以最高反向电压相同。 【解析】未加滤波时，负载平均电流由输出电压平均值和负载电阻共同决定。由于两种整流电路的输出电压平均值和负载大小相同，所以负载平均电流IO相同。半波整流时，只有一只二极管在正半周导通，负载电流全部流过该二极管，因此该二极管的平均电流等于IO。桥式整流时，每只二极管交替在一个半周内导通，负载电流由不同二极管轮流承担，所以每只二极管的平均电流为IO/2。故两者单只二极管的平均电流不相同。对于最高反向电压，半波整流中截止二极管承受副边电压峰值U₂m；桥式整流中每只截止二极管承受的最高反向电压也为U₂m。因此两种电路中二极管的最高反向电压相同，且U₂m=√2U₂。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $