
- •Часть 1 - Физические основы электроники
- •Оглавление
- •Глава 1. Общие сведения об электронных приборах
- •Глава 2. Физические основы электроники. Электрофизические свойства полупроводников.
- •Глава 3. Полупроводниковые диоды
- •Глава 4. Биполярные транзисторы
- •Глава 5. Полевые транзисторы
- •Глава 6. Силовые полупроводниковые приборы
- •Глава 7. Оптоэлектронные приборы
- •Глава 8. Электровакуумные приборы
- •Глава 1 Общие сведения об электронных приборах
- •1.1 Назначение и классификация электронных приборов
- •1.Преобразование энергии (например, преобразование энергии света в электрическую энергию или преобразование переменного тока в постоянный);
- •1.2 Характеристики, параметры, эквивалентные схемы эп
- •Глава 2
- •Физические основы электроники
- •Электрофизические свойства полупроводников.
- •Электропроводность полупроводников
- •2.1 Собственные полупроводники
- •2.2 Примесные полупроводники
- •2.3. Токи в полупроводнике. Дрейф и диффузия
- •2.4 Электрические переходы.
- •2.4.1. Классификация электрических переходов
- •2.5 Образование p-n перехода. P-n переход в равновесном состояние
- •2.7. Математическая модель р-п –перехода. Вольт – амперная характеристика
- •2.8 Ёмкость p-n перехода
- •2.9 Пробой p-n перехода
- •Глава 3 Полупроводниковые диоды
- •3.1. Вольт-амперная характеристика диода
- •3.2 Эквивалентная схема диода
- •3.3 Влияние температуры на вах диода
- •3.4 Выпрямительные диоды
- •3.5 Импульсные диоды
- •3.6 Диоды Шотки.
- •3.7 Стабилитроны и стабисторы
- •3.8 Варикапы
- •3.9. Туннельные и обращенные диоды
- •3.10 Маркировка полупроводниковых диодов
- •Глава 4
- •4.1 Общие сведения о биполярных транзисторах
- •4 .2 Принцип работы биполярного транзистора в активном режиме
- •4.3. Распределение концентрации носителей в базе. Влияние напряжений на переходах на токи транзистора
- •4.4. Режимы работы биполярного транзистора
- •4.5 Схемы включения биполярного транзистора
- •4.6 Математическая модель транзистора
- •4.7 Вольтамперные характеристики (вах) биполярного транзистора
- •4.8. Физические эквивалентные схемы транзистора и их параметры
- •4.9. Формальные схемы замещения транзистора и их параметры
- •4.10. Методика графического определения h – параметров транзистора
- •4.11. Зависимости характеристик и параметров транзистора
- •1.12. Собственные шумы электронных приборов
- •4.13. Предельно допустимые параметры транзистора
- •Глава 5
- •5.1. Основные сведения и классификация
- •5.2. Устройство и принцип действия и вах полевого транзистора с электронно-дырочным переходом
- •5.3. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •5.4. Вах полевого транзистора (математическая модель).
- •5.5. Дифференциальные параметры полевого транзистора и формальная схема замещения
- •5.6. Физическая эквивалентная схема полевого транзистора
- •5.7. Зависимость параметров полевого транзистора от режима работы и температуры
- •Глава 6 Силовые полупроводниковые приборы
- •Тиристоры делятся на две группы: диодные тиристоры (динисторы) и триодные (тиристоры). Для коммутации цепей переменного тока разработаны специальные симметричные тиристоры — симисторы
- •6.1. Тиристоры
- •Структура диристора, вах и принцип работы
- •Глава 7
- •3.Оптроны.
- •7.1.Фотоприемные устройства Фотоприемные устройства предназначены для преобразования светового излучения в электрические сигналы. В основу работы фотоприемников положны следующие физические явления:
- •7.1.1. Фоторезистор
- •7.1.2. Фотодиоды
- •7.1.2. Фототранзисторы:
- •7.1.3. Фототиристоры
- •7.2 Светоизлучающие приборы
- •7.2.1. Светоизлучающие диоды
- •7.2.2. Полупроводниковые лазерные диоды
- •7.3. Оптроны
- •7.4. Световоды
- •7.5. Знакосинтезирующие индикаторы
- •Глава 8 электровакуумные приборы
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Вакуумный диод
- •8.3. Триод
- •8 .4. Тетроды и пентоды
- •8.5. Электронно-лучевые трубки
3.10 Маркировка полупроводниковых диодов
Маркировка состоит из шести элементов, например:
3.10 Маркировка диодов.
Она состоит из шести элементов, например
К Д 2 1 7 А или К С 1 9 1 Е
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
1 - Буква или цифра, указывает вид материала, из которого изготовлен диод:
1 или Г – Ge (германий); 2 или К – Si (кремний); 3 или А – GeAs.
2 - буква, указывает тип диода по его функциональному назначению:
Д – диод; С – стабилитрон, стабистор; В – варикап; И – туннельный диод; А – СВЧ диоды.
3. Назначение и электрические свойства.
4 и - 5 указывают порядковый номер разработки или электрические свойства (в стабилитронах – это напряжение стабилизации; в диодах – порядковый номер).
- Буква, указывает деление диодов по параметрическим группам (в выпрямительных диодах – деление по параметру Uобр.max, в стабилитронах деление по ТКН).
Глава 4
БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
Транзисторы – это полупроводниковые приборы с тремя выводами, и предназначены для усиления и генерации электрических сигналов.
Транзистор представляет собой трехполюсный прибор, что является частным случаем четырехполюсник. Транзисторы имеют три вывода: входной - для подачи управляющего сигнала, выходной и общий.
В
ыходным
сигналом транзистора является выходной
ток. В зависимости от способа управления
им транзисторы делятся на две группы:
Токовые. В них выходной ток пропорцианален входному току - Iвых = kIвх. В создании выходного тока в таких транзисторах принимают участие два вида носителей заряда – электроны и дырки, а потому, их часто называют биполярными.
2. Полевые. В них выходной ток пропорцианален входному напряжению - Iвых = SUвх.. Входное напряжение Uвх создаёт в объёме транзистора электрическое поле, управляющее выходным током. В этих транзисторах в создании выходного тока Iвых принимает участие один вид носителей заряда – электроны или дырки, а потому их иногда называют униполярными транзисторами.
4.1 Общие сведения о биполярных транзисторах
Б
иполярные
транзисторы это обьем полупроводника
с тремя чередующимися р и n
областями и с двумя близко расположенными,
а потому взаимодействующими р-n-переходами.
В зависимости от чередования р и n
–областей, различают два типа биполярных
транзисторов: р-п-р
и
п-р-п-типа.
Структуры и условные обозначения данных типов транзисторов показаны на рис. 2.1. Между каждой областью полупроводника и ее выводом имеется омический контакт, который на рис. 2.1 показан жирной чертой. Средний слой транзистора называют базой (Б), один из крайних - эмиттером (Э), другой — коллектором (К). Между эмиттером и базой возникает эмиттерный переход (ЭП), а между коллектором и базой – коллекторный переход (КП).
В зависимости от технологии изготовления биполярные транзисторы бывают: сплавные, эпитаксиально-диффузионные, планарные, мезатранзисторы и т. д. В зависимости от распределения примесей в базе транзисторы бывают: диффузионные, при равномерном распределения примесей и дрейфовые при неравномерном распределении примесей. Конструкция транзистора при сплавном и планарном методе изготовления показаны на рис.2. Для того чтобы конструкция работала, как транзистор, необходимо чтобы все инжектированные эмиттером носители заряда доходили до коллекторного перехода. Для этого необходимо: во первых - ширина базы W должна быть значительно меньше диффузионной длины L, т.е. W<<L, толщина базы состовляет (0.1-100 мкм); во вторых - SЭ. << Sк, где SЭ – площадь эмиттерного перехода; Sк – площадь коллекторного перехода.
Особенностью планарной технологии является то, что транзистор изготавливается путем многократной диффузии примесей только только на одну из сторон подложки. Кроме того, если на одной подложке сразу изготовить большое число транзисторов то они оказываются практически электрически изолированными друг от друга за счет двух обратно смещенных р-п переходов образованных между областями коллектора и подложкой. Это положено в основу изготовления интегральных схем.