- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»
- •Саранск - 2013 Материалы и элементы электронной техники
- •Физическая химия материалов и процессов электронной техники
- •Физика твердого тела
- •Твердотельная электроника
- •Методы исследования материалов и структур электроники
- •Процессы микро- и нанотехнологии
- •Микроэлектроника
- •Микросхемотехника
- •Квантовая и оптическая электроника
Физическая химия материалов и процессов электронной техники
Химическая термодинамика. Свободная энергия реакции. Второй закон термодинамики. Направление химической реакции. Расчет ΔGT.
Термодинамика растворов. Расчет парциальных молярных величин в двухкомпонентной системе. Химический потенциал. Уравнения Гиббса-Дюгема. Уравнения Рауля и Генри.
Равновесие в гетерогенных химических системах. Константа равновесия. Уравнение Клайперона-Клаузиуса.
Физика твердого тела
Зависимость концентрации носителей заряда в полупроводниках от концентрации легирующей примеси и температуры.
Виды и механизмы рекомбинации носителей заряда в полупроводниках; рекомбинация носителей заряда в кремнии.
Эффективная масса носителей заряда. Дырки в полупроводниках.
Электропроводность полупроводников, ее зависимость от температуры.
Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников.
Диффузионные и дрейфовые токи в полупроводниках. Соотношение Эйнштейна.
Тепловые свойства твердых тел. Теплоемкость, теплопроводность, тепловое расширение.
Рассеяние носителей заряда в полупроводниках. Механизмы рассеяния. Подвижность носителей заряда.
Твердотельная электроника
Электронно-дырочные p-n-переходы: распределение пространственного заряда, электрического поля и концентрации носителей заряда в p-n-переходе, энергетические зонные диаграммы, высота потенциального барьера.
Переходы на основе контакта металл-полупроводник: энергетические зонные диаграммы, высота потенциального барьера, вольтамперная характеристика диода Шоттки.
Переходные процессы в диоде. Барьерная и диффузионная емкости диода. Эквивалентная схема замещения диода.
Статические параметры биполярного транзистора.
Малосигнальные параметры биполярного транзистора и эквивалентные схемы замещения.
Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом: конструкция, принцип действия, основные параметры и характеристики.
МДП-транзисторы: конструкция, принцип действия, основные параметры и характеристики.
Физика полупроводниковых и микроэлектронных приборов
Вольтамперная характеристика p-n-перехода в приближении диодной теории выпрямления (вывод уравнения, графический анализ).
Вольтамперные характеристики реальных диодов и их анализ.
Виды пробоя p-n-перехода: туннельный, лавинный, тепловой, поверхностный. Их отличительные признаки.
Лавинный пробой p-n-перехода. Условие лавинного пробоя. Микроплазменный пробой реальных p-n-переходов. Причины микроплазменного пробоя.
Гетеропереходы. Энергетические зонные диаграммы. Механизмы токопрохождения.
МДП-структуры: энергетические зонные диаграммы, анализ вольтфарадной характеристики.
Физическая модель плоскостного транзистора, энергетическая зонная диаграмма. Режимы работы. Токи и внутренние параметры.
Зависимость коэффициента усиления по току биполярного транзистора от напряжения и тока.
Физическая модель тиристорной структуры, вольтамперные характеристики, условия включения и выключения.
