
- •Физические основы электроники Электрофизические методы исследования полупроводников и полупроводниковых приборов
- •Введение в настоящем пособии излагаются основные темы дисциплин, связанных с основами работы полупроводниковых приборов.
- •Требования к подготовке, выполнению и защите работ
- •Тема 1. Приборы, используемые для проведения исследований полупроводниковых приборов
- •1.1. Автоматические мосты переменного тока
- •1.2. Осциллографы
- •1.3. Генераторы
- •Тема 2. Проводимость полупроводников и металлов лабораторная работа № 2.1
- •2.1. Терморезисторы: термисторы и позисторы
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 2.2
- •2.2. Общие сведения
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Подготовка к работе
- •2. Исследование вольтамперной характеристики варистора
- •7. Исследование зависимости сопротивления от температуры
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 2.3
- •2.3. Определение типа носителей в полупроводниках
- •2.3.1. Метод термозонда
- •2.3.2. Метод Холла
- •2.3.3. Определение концентрации и подвижности носителей
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Определение типа носителей с помощью метода термозонда
- •1.1. Подготовка к работе
- •1.2. Определение типа носителей разных кристаллов
- •2. Исследования по методу Холла
- •2.1. Определение типа основных носителей в датчике Холла
- •2.3. Исследование вольтамперной характеристики датчика
- •2.4. Определение микропараметров кристалла датчика Холла
- •2.6. Определение зависимости эдс Холла от величины тока
- •2.9. Определение зависимости эдс Холла величины индукции в
- •Отчетные материалы
- •Тема 3. Полупродниковые диоды Лабораторная работа №3.1 ″Исследование полупроводниковых диодов″
- •3.1. Характеристики полупроводниковых диодов
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Начальные установки
- •2. Исследование вольтамперной характеристики диода при t0
- •2.1. Исследование прямой ветви вах диода д2
- •2.2. Исследование обратной ветви вах диода д2
- •3*. Исследование вах диодов различных типов
- •4. Исследование зависимости обратного тока диода от температуры
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 3.2
- •3.2. Полупроводниковые стабилитроны и стабисторы
- •3.3. Описание стенда
- •Измерения и обработка результатов
- •2. Исследование вольтамперной характеристики стабилитрона при комнатной температуре
- •5. Исследование влияния температуры на напряжение Uст
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа №3.3
- •3.4. Характеристики светодиодов
- •3.4.1. Управляемые источника света. Светодиоды
- •3.4.2. Строение светодиодов
- •3.4.3. Общие сведения об обозначении светодиодов
- •3.4.4. Особенности лабораторной установки
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 3.4
- •3.5. Общие сведения о фотоприемниках
- •3.5.2. Параметры и характеристики фоторезистора
- •3.5.3. Особенности работы фотодиодов
- •3.5.4. Описание установки
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •3. Исследование параметров электрического сигнала от генератора
- •6. Определение параметров импульса эдс от облучаемого фотодиода
- •10. Определение параметров импульса в цепи фоторезистора
- •11. Оценка параметров сигнала от резистора Rизм
- •16*. Исследование величины светового потока от светодиода
- •Отчетные материалы
- •Тема 4. Биполярные транзисторы Лабораторная работа №4.1
- •4.1. Характеристики биполярных транзисторов
- •4.1.1. Схемы включения биполярных транзисторов
- •4.1.2. Схема с общей базой
- •4.1.3. Схема с общим эмиттером
- •4.1.4. Описание установки
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Исследование схемы с общей базой
- •1.2. Исследование входных характеристик транзистора в схеме об
- •1.6. Исследование выходных характеристик транзистора в схеме об
- •1.12*. Исследование характеристики обратной связи в схеме об
- •1.14. Исследование характеристик передачи тока в схеме об
- •2. Исследование схемы с общим эмиттером
- •2.2. Исследование входных характеристик транзистора в схеме оэ
- •2.6. Исследование выходных характеристик транзистора в схеме оэ
- •2.11*. Исследование характеристики обратной связи в схеме оэ
- •2.13. Исследование характеристики передачи тока в схеме оэ
- •Отчетные материалы
- •Тема 5. Полевые транзисторы Лабораторная работа № 5.1
- •5.1. Характеристики полевого транзистора
- •5.1.1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом
- •5.1.2. Полевой транзистор с изолированным затвором
- •5.1.3. Особенности схемы измерения
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •2. Исследование стоковой (выходной) характеристики
- •Отчетные материалы
- •Тема 6. Элементы технологии производства имс Лабораторная работа № 6.1
- •6.1. Элементы технологии изготовления имс
- •6.1.1. Классификация имс
- •6.1.2. Понятие о технологическом цикле производства имс
- •6.1.3. Производство планарного биполярного транзистора
- •6.1.4. Производство планарного полевого транзистора
- •6.1.5. Структура транзисторов статических микросхем памяти
- •6.1.6. Общие сведения о топологии микросхем памяти
- •6.1.7. Описание установки и процедуры испытаний
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Исследование элементов технологии гибридных имс
- •1.4. Исследование сопротивления резисторов на бгис
- •2. Исследование элементов технологии твердотельных имс
- •2.4. Градуировка окуляров с помощью дифракционной решетки
- •3. Исследование твердотельных микросхем на установке "мим"
- •4. Анализ топологии и параметров микросхемы памяти
- •Отчетные материалы
- •Задачи по темам Аналоговая и Цифровая Электроника
- •П2. Диоды и тиристоры
- •П3. Источники вторичного напряжения
- •П4. Транзисторы
- •П5. Аналоговые устройства
- •П6. Операционные усилители и схемы на их основе
- •П7. Преобразовательные устройства и генераторы
- •П8. Стабилизаторы
- •П9. Логические микросхемы
- •П10. Логические схемы
- •П11. Схемы на лэ
- •П12. Триггеры
- •П13. Регистры и счетчики
- •П14. Преобразователи кодов
- •П15. Мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры
- •П16. Цифро-аналоговые преобразователи
- •П17. Микросхемы (технология и устройство)
- •Рекомендуемая литература Основная литература
- •Дополнительная
П2. Диоды и тиристоры
Задача 2.1. На рис. П2.1 приведена схема включения электровакуумного (лампового) диода. Укажите его вольтамперную характеристику…
Рис. П2.1. Рис. П2.2.
Задача 2.2. На рис. П2.2 приведено условное обозначение А: выпрямительного диода; Б: тиристора; В: биполярного транзистора; Г: полевого транзистора.
Задача 2.3. Полупроводниковый диод предназначен для…А: генерации переменного напряжения; Б: усиления переменного напряжения; В: генерации прямоугольных импульсов; Г: выпрямления переменного напряжения.
Задача 2.4. Полупроводниковым диодом называют прибор с двумя выводами и одним…А: p-n-переходом; Б: управляющим электродом; В: коллектором; Г: эмиттером.
Задача 2.5. При возрастании температуры обратный ток диода…А: всегда увеличивается; Б: всегда уменьшается; В: не зависит от температуры; Г: у одних диодов растет, у других уменьшается.
Задача 2.6. Какое примерное напряжение падает на прямосмещенном германиевом диоде? А: не более 1 В; Б: не менее 10 В; В: не менее 100 В; Г: 0.
Задача 2.7. Какая схема (рис. П2.3) соответствует прямому включению диода в цепь постоянного тока?
Задача 2.8. К аноду диода подключен + источника. Какие носители обеспечивают прохождение тока через p-n-переход? А: основные дырки и неосновные электроны; Б: основные дырки и основные электроны; В: неосновные дырки и основные электроны; Г: неосновные дырки и неосновные электроны.
Рис. П2.3
Задача 2.9. К аноду диода подключен источника. Какие носители обеспечивают прохождение тока через p-n-переход? А: основные дырки и неосновные электроны; Б: основные дырки и основные электроны; В: неосновные дырки и основные электроны; Г: неосновные дырки и неосновные электроны.
Задача 2.10. К аноду диода подключен источника. Какой ток идет через p-n-переход? А: прямой; Б: собственный; В: неосновной; Г: обратный.
Задача 2.11. На диоде при изменении прямого напряжения от 0,2 до 0,4 В прямой ток увеличивается от 3 до 16 мА. Каково дифференциальное сопротивление этого диода? А: 15,4 Ом; Б: 12,3 Ом; В: 1,54 Ом: Г: 25 Ом.
Задача 2.12. Каково соотношение между прямым Rпр и обратным Rобр сопротивлениями полупроводникового диода? А: Rпр >> Rобр; Б: Rпр Rобр; В: Rпр = Rобр; Г: Rпр << Rобр.
Задача 2.13. Характеристика какого из представленных приборов показана на рис. П2.4?
Рис. П2.4 Рис. П2.5 Рис .П2.6
Задача 2.14. От чего зависит частота излучения светодиода? А: от напряжения; Б: от силы тока; В: от ширины запрещенной зона полупроводника; Г: от полярности напряжения на диоде.
Задача 2.15. По мере увеличения обратного напряжения на варикапе… А: его ток увеличивается; Б: его сопротивление падает; В: его емкость растет; Г: его емкость падает.
Задача 2.16. На рисунке П2.5 представлена схема стабилизации напряжения с помощью…А: стабистора; Б: стабилитрона; В: туннельного диода; Г: лавинного диода.
Задача 2.17. На рисунке П2.6 представлена схема стабилизации напряжения с помощью…А: стабистора; Б: лавинного диода; В: туннельного диода; Г: стабилитрона.
Задача 2.18. На рисунке П2.7 представлена схема стабилизации напряжения с помощью стабилитрона, имеющего напряжение стабилизации 10 В. Какое напряжение будет падать на балластном резисторе, если напряжение на входе 15 В: А: 15 В; Б: 10 В; В: 35 В; Г: 5 В.
Задача 2.19. Где структура диодного тиристора (рис. П2.8)?
Рис. П2.8
Задача 2.20. Неустойчивому режиму работы тиристора (рис. П2.9) соответствует участок его ВАХ…А: II и III; Б: I; В: III; Г: II .
Рис. П2.9
Задача 2.21. Открытому режиму работы тиристора (рис. П2.9) соответствует участок его ВАХ…А: 0-5; Б: 1-2; В: 0-1; Г: 4-3.
Задача 2.22. Режиму работы закрытого тиристора (рис. П2.9) соответствует участок его ВАХ…А: 0-4 и 2-3; Б: 1-2 и 2-4 ; В: 0-1 и 0-5; Г: 4-2 и 2-3.
Задача 2.23. Какой способ используется на практике для перевода триодного тиристора из закрытого состояния в открытое? А: повышение анодного напряжения; Б: изменение полярности напряжения на управляющем электроде; В: подача напряжения на управляющий электрод; Г: изменение полярности анодного напряжения.
Задача 2.24. Какой способ используется на практике для перевода триодного тиристора из открытого состояния в закрытое? А: повышение анодного напряжения; Б: понижение катодного напряжения; В: снятие напряжения с управляющего электрода; Г: изменение полярности анодного напряжения.