
- •Основные сведения из истории развития электроники.
- •Электропроводность полупроводников.
- •Удельная проводимость пп
- •Примесная проводимость
- •Зонная диаграмма пп с донорной примесью
- •Зонная диаграмма пп с акцепторной примесью
- •Понятие о потенциале и уровне Ферми для пп материалов.
- •Электрические переходы между двумя различными материалами
- •Электрические переходы между металлом и пп.
- •Процессы в p-n-переходе.
- •Прямое смещение pn перехода.
- •Обратное смещение pn перехода.
- •Вах pn-перехода
- •Емкость pn- перхода
- •Пробой pn перхода.
- •Устройство: принцип действия и вах полупроводникового диода.
- •Классификация и система обозначения Диодов
- •Устройство, принцип действия и вах стабилитрона.
- •Классификация и система обозначения стабилитронов.
- •Биполярный транзистор: устройство, принцип действия.
- •Типы транзисторов: устройство, принцип действия.
- •Схемы включения транзисторов.
- •Основные соотношения для токов в структуре
- •Математическая модель транзистора.
- •Уравнения Эберса-Молла
- •Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока об: основные соотношения и характеристики
- •Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока оэ: основные соотношения и характеристики
- •Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме об.
- •Выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме об.
- •Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме оэ.
- •Выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме оэ.
- •Основные режимы работы биполярного транзистора
- •Биполярный транзистор как активный 4-х полюсник
- •H-параметры для биполярного транзистора, характеристики, и способ определения.
- •Основные параметры биполярного транзистора.
- •Эквивалентные схемы биполярных транзисторов для переменного тока.
- •Зависимость основных параметров биполярного транзистора от температуры.
- •Классификация и система обозначения биполярных транзисторов.
- •Структура и принцип работы полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Основные характеристики полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Основные параметры полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Соотношения между параметрами полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Эквивалентные схемы полевого транзистора для переменного тока.
- •Основные схемы включения полевого транзистора
- •Зависимость параметров полевого транзистора с управляющим p-n переходом от температуры
- •Моп-транзисторы: структура и принцип действия
- •Моп-транзистор с индуцированным каналом
- •Моп-транзистор со встроенным каналом
- •Стоко-затворные характеристики моп транзисторов с индуцированным каналом
- •Статические стоковые характеристики моп-транзисторов с индуцированным каналом
- •Влияние потенциала подложки на характеристики управления моп-транзистора
- •Структура мноп: принцип действия и область использования.
- •Моп-транзистор с плавающим затвором: принцип действия и область применения.
- •Классификация, система обозначения и характеристики полевого транзистора
- •Структура, принцип действия и вах туннельного диода
- •Структура, принцип действия и вах двухбазового диода
- •Основные соотношения для токов и напряжений однопереходного транзистора
- •Транзисторный аналог двухбазового диода.
- •Лавинный транзистор: схема включения и основные параметры
- •Вах лавинного транзистора, область использования
- •Динистор: структура и принцип действия
- •Динистор: вах , основные соотношения для токов
- •Тиристор: структура, принцип действия
- •Тиристор: вах при управлении по катоду, и основные соотношения для токов
- •Классификация и система обозначений тиристоров.
- •Основные достоинства оптоэлектронных приборов
- •Светодиоды: принцип действия, основные характеристики, эквивалентные схемы
- •Основные параметры светодиодов
- •Основные параметры и характеристика фоторезисторов
- •Фотодиоды: структура, принцип действия, основные режимы работы
- •Основные параметры и характеристики фотодиодов
- •Фототранзисторы: принцип действия, основные режимы
- •Основные характеристики и параметры фототранзисторов.
- •Фоторезисторы: структура, классификация, основные параметры
- •Устройства отображения информации: назначение, классификация.
- •Принцип действия и способы управления вакуумными люминесцентными индикаторами.
- •Устройство, принцип действия и область использования жидко-кристаллических индикаторов (жки)
- •Разновидности и способы управления ими
- •Пп знакосинтезирующие индикаторы: устройство, принцип действия
- •Многоэлементные пп зси устройство, область использования.
- •Принцип работы лазера, свойства лазерного излучения
- •Основные типы лазеров, основные области использования лазерного излучения
- •Пп приборы с зарядовой связью: устройство, принцип действия, режимы работы, область применения
- •Усилители электрических сигналов: основные параметры и характеристики
- •Принцип действия усилительного каскада на транзисторе
- •Усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме оэ
- •Определение коэффициентов усиления тока и напряжения в схеме каскада оэ
- •Температурная компенсация каскада оэ
- •Эмиттерный повторитель: схемы и основные соотношения.
- •Определение коэффициентов усиления тока и напряжения в схеме ок
- •Усилительный каскад с общей базой (об схема и основные соотношения)
- •Усилительные каскады на полевых транзисторах: схемы и основные соотношения
- •Истоковый повторитель: схема и основные соотношения
- •Режимы усилительных каскадов
- •Графо-аналитический анализ работы усилительного каскада
Основные сведения из истории развития электроники.
1873г — Максвел — создание основ электродинамики.
1874г — Браун — Открыл одностороннюю проводимость контактов разных материалов.
1895 — Ренгенн — Открыл ренгеновское излучение
1895 — Попов — создание радиосвязи
1897 — Томпсон — открытие электрона
1896-1899 — Лоренц — соднание электронной теории.
1904
— Флеминг — создание диода
1904 — Столетов — создание фотоэлемента
1907 — Форекс — троид
1910-1914 — Коваленков, Папалексин — создание диодов, триодов
Развитие электроники
1907
— триоды
1945 — первые вычеслительные устройства
1948 — первые транзисторы
1952 — интегральные схемы (ИС)
1959 — Чипы
1968 — компьютер на ИС
1971 — микропроцессоры (Inlel 41004)
1974 — Intel 8008
1981 — Персональные компьютеры
Электропроводность полупроводников.
Полупроводником называют материал, удельное сопротивление которого при комнатной температуре в пределах 10^-5 – 10^10 Ом/см.
ПП занимают промежеточное положение между металлами и диэлектриками.
Теория ПП основана на неории электропроводности, согластно которой атом в-в состоят из ядра окруженного оболочками — траекториями электронов. Электрон находится в движении на растоянии от ядра в пределах слоев (оболочек). Определяется энергией каждых из слоев, можно поставить энергетический уровень, чем дальше электрон тем выше уровень. Согласно энергетическому спектру, если электрон переходит с одного уровня на другой то выделяется либо поглощается квант энергии.
Для ПП характкрно наличие кристалической решетки с ковалентной связью.
Классификация по уровням РЗ и ЗЗ
Металл |ЗП | ВЗ|
ПП |ЗП | ЗЗ(0.1 — 0.6 эВ) | ВЗ|
Диэлектрик |ЗП | ЗЗ(>6 эВ) | ВЗ|
Зона проводимости (ЗП) совокупность уровней куда могут перходить элекнроны в процессе взаимодействия атомов.
У ПП при некотором значении температур часть электроной приобретают энергию тепла и они оказываются в ЗП, а если электрон покинет валентную зону (ВЗ), то образуетмся свободный энергетический уровень — вакантное место (дырка).
И так в ПП имеются свободные электроны и дырки и соответсвующая электропроводность, обуславливающая движение электронов - электронная.
А электропроводность обуславливающая движение дырок — дырочная.
У ПП при температуре не равной 0 К образуется парное движение электронов и дырок.
Движение зарядов обуславливается тепловой энергией.
В теле ПП происходит генерация и рекомбинация зарядов, при чем промежуточное время между генерацией и рекомбинацией называют временем жизни носителей заряда, а расстояние пройденое носителем за время жизни длинной.
Удельная проводимость пп
Под действием внешнего поля в ПП по закону электродинамики начитается движение зарядов (отриц.- к полож контакту; полож -к отриц контакту.)(изобр рисунок).
Плотность токов определяется величиной заряда, удельной концентрацией и проводимостью
Jn b Jp – плотность электронов и дырок
Мю_n и мю_p — подвижность электронов и дирок
n и p – концентрация электронов и дырок
qn — -1.6x10^-19 Кл и qp — +1.6x10^-19 Кл
- ток
дрейфа
Удельная проводимость.
E – напряженность.