Вариант №11

1.Известно, что при образовании кристалла энергетический уровень расщепляется на подуровни, число которых равно числу атомов в кристалле, т.е. спектр энергетических уровней в разрешенной зоне дискретный. Почему, тем не менее, принято считать спектр энергии в разрешенных зонах непрерывным?

. Как следует понимать фразу “плотность энергетических уровней тем выше, чем больше значения энергии этих уровней”?

Указание: Воспользуйтесь условием, что число разрешенных состояний в зоне равно числу атомов в 1 см³ кристалла.

2. Объясните механизмы туннельного, лавинного и теплового пробоев p-n перехода. Какие из перечисленных видов пробоя обратимы?

3. Полагая, что распределение примеси в базе дрейфового транзистора описывается выражением ,(где- концентрация примеси в базе на границе с эмиттером,- константа) определите время пролета носителей через базу под действием встроенного электрического поля. Какова скорость переноса носителей через базу дрейфового транзистора под действием двух факторов одновременно - диффузии и дрейфа? Чему равно итоговое время пролета? Ширину базы принять равной

Вариант №12

1. Объясните процессы: а) тепловой генерации носителей тока в собственном полупроводнике; б) тепловой генерации носителей через примесные центры, создающие глубокие уровни в запрещенной зоне; в) ударной генерации под действием электрического поля.

2. Тепловая мощность, рассеиваемая диодом, определяется соотношением , где- температура окружающей среды,- тепловое сопротивление диода. Считая, что условием теплового пробоя диода является соотношение, где- выделяемая, а- отводимая в диоде мощности, покажите, что условием устойчивой работы диода будет выполнение условия, где- постоянная Больцмана,- ширина запрещенной зоны материала диода,- величины обратного тока и напряжения на диоде.

3. Изобразите и объясните зависимость коэффициентов инжекции , переноса  и передачи  от тока эмиттера.

Вариант №13

1. Напишите выражение для вероятности того, что данное энергетическое состояние занято электроном, отдельно в случае распределения Больцмана и распределения Ферми - Дирака. Постройте графики зависимости идля различных температур.

В чем состоит различие между этими двумя функциями и при каких условиях используется каждое из них? Чему равна вероятность заполнения энергетических уровней в полупроводнике, расположенных ниже уровня Ферми при Т = 0 К?

2. Какая точка пересечения кривой мощности, выделяемой диодом, с прямой тепловой мощности, рассеиваемой диодом (см. рис.), будет соответствовать устойчивому тепловому режиму работы диода? Ответ объясните.

1

2

а

б

Т

Рис. Зависимость мощности от температуры диода: а) выделяемой диодом, б) отводимой от диода во внешнюю среду.

3. Что такое эффект Эрли? Известно, что следствиями эффекта Эрли являются:

а) изменение коэффициента передачи тока транзистора с изменением напряжения на коллекторном переходе;

б) изменение времени пролета неосновных носителей через базу;

в) возникновение обратной связи между переходами, т.е. влияние режима работы на выходе транзистора на режим работы на входе транзистора;

г) возникновение диффузионной емкости коллекторного перехода.

Объясните указанные эффекты.