1.8 Полупроводниковые материалы

Необходимо знать механизм образования зонной структуры полупроводниковых материалов, особенности зонных диаграмм примесных полупроводников, отличие вырожденных полупроводников от невырожденных полупроводников. Необходимо четко представлять, что такое равновесная, неравновесная и избыточная концентрация носителей заряда, знать закон действующих масс и уметь его использовать для определения равновесных концентраций носителей заряда. Необходимо знать природу электропроводности собственных полупроводников и полупроводниковых химических соединений. Особое внимание следует обратить на применение полупроводниковых соединений.

При изучении разделов по магнитным и полупроводниковым материалам, резисторам, конденсаторам настоятельно рекомендуется использовать в качестве дополнительной литературы электронные ресурсы Internet: архив журнала “Силовая электроника” (www.power-e.ru/archive.php); архив журнала “Компоненты и технологии” (www.compitech.ru/html.cgi/arhiv).

2 Методические указания по выполнению контрольных работ

Рабочая программа по дисциплине предполагает выполнение компьютерной контрольной работы №1.

Контрольная работа №1 предусматривает выполнение 10 заданий по следующим разделам курса:

• физико-химическое строение материалов;

• электропроводность металлов и сплавов;

поляризованность и электропроводность диэлектриков, диэлектрические потери;

• намагниченность и магнитная проницаемость ферромагнетиков;

• ферромагнетики в переменных магнитных полях;

• собственные и примесные полупроводники;

• электропроводность полупроводников.

2.1 Общие указания по решению задач

Приступая к решению задачи, необходимо установить, какие физические закономерности лежат в основе. С помощью формул, выражающих эти закономерности, следует найти решение задачи. Следует стремиться к получению решения в аналитическом виде: сначала необходимо записать исходные формулы, сделать соответствующие преобразования, получить конечные формулы, а затем подставлять в эти формулы числовые значения. Конечные формулы должны выражать искомые величины через величины, заданные в условии задачи. Если решение задачи в общем виде связано с громоздкими преобразованиями, то его целесообразно проводить, применяя числовые вычисления на промежуточных этапах. С целью исключения ошибок рекомендуется все промежуточные вычисления проводить в системе СИ.

Полученное решение необходимо всегда стараться проверить каким-либо способом. Для аналитических решений необходимо выполнять проверку на соответствие размерностей.

При получении числового ответа следует обращать внимание на точность окончательного результата, которая не должна превышать точности исходных величин. Вычисления, как правило, достаточно делать с точностью до третьего знака, а в ряде случаев до второго.

Некоторые задачи можно решить несколькими методами. Очень полезно проверить различные методы решения. Помимо того, что это дает дополнительную тренировку, сопоставив решения, можно сделать вывод о том, какие методы решения являются наиболее рациональными. Всегда следует считать лучшим тот метод решения, который проще, то есть требует меньшего числа действий.

При возникновении затруднений в ходе решения задач следует ознакомиться с примерами выполнения типовых заданий по соответствующему разделу дисциплины.