ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

(для групп А5-04,05)

1 неделя. Происхождение зон в твердом теле. Металлы, полупроводники и диэлектрики в зонной теории. Зависимость ширины запрещенной зоны полупроводников от температуры, давления,  концентрации легирующих примесей. Понятие электронов и дырок в полупроводниках. Эффективная масса. Энергия Ферми и электрохимический потенциал. Собственный и примесный полупроводники. Доноры и акцепторы.

 2-3 неделя. Перенос носителей в кристаллических полупроводниках. Подвижность, ее зависимость от напряженности электрического поля, температуры и концентрации легирующих примесей. Дрейфовый и диффузионный токи. Квазиуровни Ферми.

Основные механизмы генерации и рекомбинации носителей в объеме и на поверхности полупроводника: межзонная, Шокли-Рида-Холла,  Оже. Релаксация энергии при рекомбинации. Время жизни носителей в полупроводниках.

4 неделя. Уравнение непрерывности. Фундаментальная система уравнений. Перенос носителей через квазинейтральную область. Эффект Демберра. Среднее время пролета и его дисперсия. Коэффициенты переноса. Физические механизмы возникновения шумов в электронных приборах.

5 неделя. Переходы в современной электронике, их параметры и классификация. Контакт полупроводник-полупроводник (р-n-переход). Технология изготовления p-n-переходов. Основные параметры р-n –перехода. Плавный, резкий и сверхрезкий переходы. Вольтамперная характеристика (ВАХ) идеального рn-перехода. Компоненты тока в реальном переходе. Коэффициент инжекции. ВАХ реального рn-перехода.

6 неделя. Барьерная и диффузионная емкости рn-перехода. Эквивалентные схемы при малом и большом сигнале. Виды пробоя р-n-перехода. Основные параметры пробоя, использование пробоя и борьба с ним.

7 неделя. Диоды: их классификация по области применения, быстродействию, рабочему участку ВАХ. Выпрямительные диоды. Стабилитроны. Варисторы. Варакторы. Диоды с накоплением заряда. Импульсные диоды. Р-I-N-диоды.

8-9 недели. Контакты металл-полупроводник. Диоды Шоттки. Омические контакты. Туннельные диоды (ТД). Компоненты тока и ВАХ реального ТД. Анализ малосигнальной эквивалентной схемы и частотные характеристики. Гетеропереходы и их применение. Резонансно-туннельные диоды.

10 неделя. Униполярные транзисторы (УНТ). Типы УНТ. УНТ с управляющим pn-переходом. Качественная теория. ВАХ в крутой и пологой областях. Влияние сильных полей. Эквивалентная схема УНТ. Зависимость параметров от режима и температуры. Переходные процессы. Шумы.

11 неделя. МОП-транзисторы. Качественная теория. ВАХ МОП-транзисторов со встроенным и индуцированным каналом. Особенности параметров МОП-транзисторов.

12-13 недели. Биполярные транзисторы (БТ). Зонная диаграмма. Области работы. Механизм усиления тока базы. Конструкция современных БТ. Соотношение Молла-Росса. ВАХ БТ. Эффект Эрли. Эффект Кирка. Зависимость напряжения на эмиттерном переходе от тока коллектора, напряжения на коллекторном переходе и температуры. ЭС БТ.

14 неделя. Переходные процессы. Шумы. Зависимость параметров БТ от режима и температуры. Пробой коллекторного перехода. Прокол базы. Особенности мощных БТ и БТ для СВЧ диапазона.

15 неделя. Тенденции развития УНТ и БТ, как элементной базы интегральных микросхем. Приборы на основе гетероструктур.

16 неделя. Физические основы поглощения и генерации излучений в полупроводниках. Свето - и фотодиоды. Оптоэлектронные приборы. Полупроводниковые лазеры.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.	621.37 А23	Агаханян Т.М. Основы транзисторной электроники. - М.: Энергия, 1974. –256 с
2.*	621.38 З59	Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984.-456с. Т.1,2
3.*	8(Англ) P89	Русско-английский словарь и фразеология новых разделов физики полупроводников/Владимирская Е.В. и др. - СпБ.: Наука, 2000.

* книга находится в читальном зале