Федеральное агентство связи

ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

Уральский технический институт связи и информатики (филиал)

Физические основы электроники Тесты с разбивкой на дидактические единицы для преподавателей

Екатеринбург 2008

ББК 71

УДК 008

Рецензент: к.т.н., доцент В.В. Муханов

Паутов В.И.

Физические основы электроники: Тесты с разбивкой на дидактические единицы/ В.И.Паутов. – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2008. – 21 с.

Тестовые задания предназначены для преподавателей и студентов дневной и заочной форм обучения на базе среднего (полного) общего образования специальности 210404.65 «Многоканальные телекоммуникационные системы», 210406.65 «Сети связи и системы коммутации».

Тестовые задания содержат 101 вопрос, охватывают все разделы учебной программы и составлены в соответствие с дидактическими единицами.

Рекомендовано НМС УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ» в качестве тестовых заданий для преподавателей.

ББК 71

УДК 008

Кафедра общепрофессиональных

дисциплин технических специальностей

© УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2008

Содержание

Пояснительная записка 4

Тестовые задания по дисциплине «Физические основы электроники» составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования направления подготовки дипломированного специалиста по специальностям: 4

210406.65 – Сети связи и системы коммутации. 210404.65 – Многоканальные телекоммуникационные системы. 210401.65 – Физика и техника оптической связи. 210402.65 – Средства связи с подвижными объектами. 210405.65 – Радиосвязь, радиовещание и телевидение. 4

Тестовые задания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения на базе среднего (полного) образования. 4

Целью тестовых заданий является формирование у студентов знаний и представлений в рамках дисциплины «Физические основы электроники» в соответствии с дидактическими единицами, включающими следующие темы: 4

Литература 21

Пояснительная записка

Тестовые задания по дисциплине «Физические основы электроники» составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования направления подготовки дипломированного специалиста по специальностям:

210406.65 – Сети связи и системы коммутации. 210404.65 – Многоканальные телекоммуникационные системы. 210401.65 – Физика и техника оптической связи. 210402.65 – Средства связи с подвижными объектами. 210405.65 – Радиосвязь, радиовещание и телевидение.

Тестовые задания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения на базе среднего (полного) образования.

Целью тестовых заданий является формирование у студентов знаний и представлений в рамках дисциплины «Физические основы электроники» в соответствии с дидактическими единицами, включающими следующие темы:

ДЕ 1 Основы теории твердого тела

1.1 Кристаллическая решетка

1.2 Зонная диаграмма проводников, полупроводников и диэлектриков

1.3 Диффузионная способность веществ.

ДЕ 2 Физические эффекты в твердых и газообразных диэлектриках, в проводниковых материалах

2.1 Электропроводность диэлектриков.

2.2 Пробой в диэлектриках.

2.3 Сегнетоэлектрические и пароэлектрические состояния диэлектриков.

2.4 Электропроводность газообразных диэлектриков.

2.5 Особенности электропроводности металлов.

2.6 Электронная эмиссия.

ДЕ 3 Физические эффекты в магнитных материалах

3.1 Процессы намагничивания.

3.2 Магнитострикция.

3.3 Магнитные материалы и температура.

ДЕ 4 Физические основы процессов в полупроводниковых материалах

4.1 Носители зарядов в полупроводниках.

4.2 Зонная модель полупроводников.

4.3 Уровень Ферми собственного и примесного полупроводников.

4.4 Дрейфовое движение носителей, дрейфовый ток.

4.5 Диффузионное движение носителей, диффузионный ток,

4.6 Понятие об электронно-дырочном переходе

4.7 Прямосмещенный p-n переход. Понятие об эмиттере и базе. Инжекция.

4.8 Обратносмещенный p-n переход. Экстракция.

4.9 Вольтамперная характеристика (ВАХ) p-n перехода и ее зависимость от температуры.

4.10 Дифференциальное сопротивление и сопротивление постоянному току.

4.11 Обратный ток p-n перехода

4.12 Пробой p-n перехода

4.13 Барьерная и диффузионная емкости p-n перехода.

ДЕ 5 Полупроводниковые диоды

2.1 Выпрямительные диоды

2.2 Вольт-амперная характеристика р-n-перехода

2.3 Параметры диодов

2.4 Специальные диоды

2.5 Обозначение диодов

ДЕ 1 Основы теории твердого тела

1. В какой энергетической зоне находится уровень Ферми в проводниках:

1) В свободной зоне.

2) В валентной зоне.

3) В запрещенной зоне.

4) В проводниках уровень Ферми отсутствует.

2. В какой энергетической зоне энергия электрона наибольшая?

1) В валентной зоне.

2) На уровне Ферми.

3) Энергия электрона одинаковая во всех зонах.

4) В свободной зоне.

3. Запрещенная это зона, в которой:

1). Запрещено находиться электронам.

2). Запрещено находиться положительным ионам.

3). Запрещено находиться любым носителям заряда.

4). Запрещено находиться уровню Ферми.

4. При получении дополнительной энергии электрон переходит из валентной зоны

1) В запрещенную зону.

2) На уровень Ферми.

3) Энергия электрона преобразуется в энергию фотона.

4) В свободную зону.

5. При температуре абсолютного нуля проводники:

1) Не меняют своих электрических свойств.

2) Становятся сверхпроводниками.

3) Становятся изоляторами.

4) Становятся полупроводниками.

6. При температуре абсолютного нуля полупроводники:

1) Не меняют своих электрических свойств.

2) Становятся сверхпроводниками.

3) Становятся изоляторами.

4) Становятся полупроводниками р- или n-типа.

7. С повышением температуры уровень Ферми в полупроводниках смещается:

1) В свободную зону.

2) В валентную зону.

3) Ближе к свободной зоне.

4) Ближе к валентной зоне.

8. Температура ионизации:

1) Температура, при которой ионы переходят в запрещенную зону.

2) Температура, при которой ионы перемещаются в валентной зоне.

3) Температура, при которой нейтральные атомы становятся ионами.

4) Температура, при которой ионы дрейфуют по валентной зоне.

9. Наибольшую ширину запрещенной зоны имеют:

1). Металлы.

2). Полупроводники.

3). Изоляторы.

4). Указанные материалы не имеют запрещенной зоны.

10. Для перевода электрона из валентной зоны в свободную ему необходимо придать энергию:

1). Равную энергии уровня Ферми.

2). Достаточно энергии меньше уровня Ферми.

3). Энергию, больше энергии ширины запрещенной зоны.

4). Достаточно энергии чуть больше энергии уровня Ферми.

11. При переходе электрона из свободной зоны в валентную выделяется энергия в виде:

1). Энергии уровня Ферми.

2). Кванта света.

3). Образования пары электрон-дырка.

4). Появления иона.

12. При отсутствии электрического поля электрон в свободной зоне перемещается под действием:

1) Энергии уровня Ферми.

2) Диффузионных сил.

3) Дрейфовых сил.

4) Сил ковалентной связи.

ДЕ 2 Физические эффекты в твердых и газообразных диэлектриках, в проводниковых материалах

1. К аморфным твердым материалам относят:

1) Материалы, которые легко принимают любую форму.

2) Материалы, которые имеют строгую кристаллическую структуру.

3) Материалы, которые не обладают кристаллической структурой.

4) Материалы, которые имеют ковалентные связи.

2. Электропроводность газов может наступить под действием:

1) Сильного электрического поля.

2) Сильного механического сжатия.

3) Светового потока.

4) Сильного магнитного потока.

3. Электрический пробой в диэлектриках обусловлен:

1) Механическим ударом.

2) Тепловым воздействием.

3) Электрическим полем.

4) Световым потоком.

4. Ионизация газа происходит под действием:

1) Механического сжатия.

2) Повышенной температуры.

3) Инфракрасного излучения.

4) Электрического напряжения.

5. Дрейфовое движение электронов в металле обусловлено:

1) Разностью концентраций носителей.

2) Температурным потенциалом.

3) Разностью потенциалов внешнего электрического напряжения.

4) Механическим напряжением.

6. Тепловое движение электронов в металле происходит за счет:

1) Разности концентраций электронов.

2) Температурного потенциала.

3) Разности потенциалов электрического напряжения.

4) Механического напряжения.

7. Нормальный тлеющий разряд в газах происходит под действием:

1). Движения нейтральных молекул газа.

2). Разности потенциалов электрического напряжения.

3). Хаотического движения электронов.

4). Теплового облучения.

8. Электронная эмиссия в металлах это:

1) Движение электронов в металле.

2) Движение дырок в металле.

3) Выход электронов с поверхности металла.

4) Рекомбинация электронов и дырок на поверхности металла.

9. Термоэлектронная эмиссия в металлах это:

1) Движение электронов в металле под действием температуры.

2) Движение дырок в металле из-за разности потенциалов.

3) Выход электронов с поверхности нагретого металла.

4) Движение электронов у поверхности нагретого металла.

10. К кристаллическим твердым материалам относят:

1) Материалы, которые легко изменяют форму при механическом воздействии.

2) Материалы, которые имеют строгую кристаллическую структуру.

3) Материалы, которые не обладают кристаллической структурой.

4) Материалы, которые имеют химические связи.

11. Ковалентная связь в металлах это:

1). Соединение двух соседних атомов.

2). Связь между зарядом р-типа и зарядом n-типа.

3). Связь двух соседних атомов с помощью двух валентных электронов.

4). Связь двух валентных электронов со своим атомом.

ДЕ 3 Физические эффекты в магнитных материалах

1. Домены в магнитных материалах:

1) Замкнуты в кольца.

2) Размещены хаотично в объеме материала.

3) Составляют упорядоченную структуру.

4) Домены в магнитных материалах отсутствуют.

2. Домены в магнитном поле:

1) Домены не реагируют на магнитное поле.

2) Замыкаются в кольца в объеме материала.

3) Составляют упорядоченную структуру.

4) Домены в магнитных материалах отсутствуют.

3. К магнитотвердым относят магнитные материалы:

1). С большой коэрцитивной силой.

2). С малой коэрцитивной силой.

3). С упорядоченной структурой доменов.

4). У данных материалов коэрцитивная сила отсутствует.

4. К магнитомягким относят магнитные материалы:

1) С большой коэрцитивной силой.

2) С малой коэрцитивной силой.

3) С неупорядоченной структурой доменов.

4) У данных материалов коэрцитивная сила отсутствует.

5. Магнитострикция магнитных материалов это:

1) Изменение ширины петли гистерезиса под действием магнитного поля.

2) Изменение коэрцитивной силы под действием магнитного поля.

3) Перестройка структуры доменов под действием магнитного поля.

4) Изменение геометрических размеров под действием магнитного поля.

6. Эффект Холла магнитных материалов это:

1) Изменение ширины петли гистерезиса под действием магнитного поля.

2) Появление ЭДС на гранях кусочка металла под действием поперечного магнитного поля.

3) Появление магнитного поля на гранях кусочка металла под действием протекания электрического тока.

4) Изменение геометрических размеров под действием магнитного поля.

7. Температура Кюри магнитных материалов это:

1) Температура, при которой резко изменяется ширина петли гистерезиса.

2) Температура, при которой резко уменьшается коэрцитивная сила.

3) Температура, при которой теряются магнитные свойства материалов.

4) Температура, при которой начинает действовать эффект Холла.

ДЕ 4 Физические основы процессов в полупроводниковых материалах

1. К полупроводниковым материалам относятся элементы таблицы Менделеева:

1) Элементы второй группы.

2) Элементы третьей группы.

3) Элементы четвертой группы.

4) Элементы пятой группы.

2. К полупроводниковым материалам относятся элементы:

1) Сурьма.

2) Серебро.

3) Кремний.

4) Кобальт.

3. На внешней электронной орбите у полупроводниковых материалов находится электронов:

1) Два.

2) Три.

3) Четыре.

4) Пять.

4. Собственная электропроводность обусловлена воздействием на полупроводник:

1) Сильного магнитного поля.

2) Температурного поля.

3) Электрического поля.

4) Электромагнитного излучения.

5. В собственном полупроводнике число носителей находится в соотношении:

1) Дырок больше, чем электронов.

2) Дырок меньше, чем электронов.

3) Число дырок равно числу электронов.

4) Число дырок не равно числу отрицательных ионов.

6. Полупроводники с собственной электропроводностью применяются для:

1) Изоляции р- и n- структур.

2) Увеличения допустимого обратного напряжения.

3) Увеличения сопротивления базы.

4) Уменьшения сопротивления эмиттера.

7. Энергетические уровни доноров (электронов) находятся:

1) В запрещенной зоне выше уровня Ферми.

2) В запрещенной зоне ниже уровня Ферми.

3) В свободной зоне.

4) В валентной зоне.

8. Энергетические уровни акцепторов (дырок) находятся:

1) В запрещенной зоне ниже уровня Ферми.

2) В запрещенной зоне выше уровня Ферми.

3) В свободной зоне.

4) В валентной зоне.

9. Причина дрейфового тока полупроводников:

1) Встречное движение положительных и отрицательных зарядов.

2) Отталкивание зарядов одной полярности.

3) Движение зарядов под действием разности концентраций.

4) Движение зарядов под действием электрического поля.

10. Причина диффузионного тока полупроводников:

1) Встречное движение положительных и отрицательных зарядов.

2) Отталкивание зарядов одной полярности.

3) Движение зарядов под действием разности концентраций.

4) Движение зарядов под действием электрического поля.

11.Уравнение непрерывности показывает:

1) Ток зарядов под действием диффузионной составляющей.

2) Ток зарядов под действием дрейфовой составляющей.

3) Ток зарядов собственной электропроводности.

4) Ток зарядов под действием всех составляющих.

12. Уровень Ферми в собственном полупроводнике при повышении температуры смещается:

1) Ближе к свободной зоне.

2) Ближе к валентной зоне.

3) Никуда не смещается.

4) Смещается в свободную зону.

13. Уровень Ферми при введении в полупроводник примести электронного типа смещается:

1) Ближе к валентной зоне.

2) Никуда не смещается.

3) Ближе к свободной зоне.

4) Смещается в свободную зону.

14. Куда смещается уровень Ферми при введении в полупроводник примести дырочного типа:

1) Ближе к валентной зоне.

2) Никуда не смещается.

3) Ближе к свободной зоне.

4) Смещается в валентную зону.

15. В равновесном состоянии через p-n-переход текут:

1) Только дырки.

2) Дырки и электроны.

3) Только электроны.

4) Не текут никакие заряды.

16. В равновесном состоянии через p-n-переход неосновные носители текут:

1) Только из эмиттера.

2) Из эмиттера и из базы.

3) Только из базы.

4) Неосновных носителей в структуре нет.

17. В равновесном состоянии внутреннее поле p-n-перехода направлено:

1) От р-структуры к n-структуре.

2) Вдоль перехода.

3) В равновесном состоянии поле отсутствует.

4) От n-структуры к р-структуре.

18. В равновесном состоянии через p-n-переход диффузионный ток течет:

1) От р-структуры к n-структуре.

2) От n-структуры к р-структуре.

3) Диффузионный ток отсутствует.

4) Течет только дрейфовый ток.

19. При подключении к p-n-переходу внешнего напряжения в прямом направлении ток потечет:

1) В эмиттер.

2) Из эмиттера.

3) В базу.

4) Ток не потечет, переход закрыт.

20. При подключении к p-n-переходу внешнего напряжения в прямом направлении прямой ток обусловлен:

1) Электронами эмиттера.

2) Дырками базы.

3) Дырками эмиттера.

4) Зарядами собственной электропроводности.

21. При подключении к p-n-переходу внешнего напряжения в обратном направлении обратный ток обусловлен:

1) Дырками эмиттера.

2) Электронами базы.

3) Дырками базы и электронами эмиттера.

4) Ток не потечет, переход закрыт.

22. Вольт-амперная характеристика p-n-перехода хорошо описывается зависимостью:

1) Линейной.

2) Параболической.

3) Экспоненциальной.

4) Логарифмической.

23. Вольт-амперная характеристика p-n-перехода это:

1) Зависимость напряжения на переходе от внутреннего поля.

2) Зависимость тока от приложенного внешнего напряжения.

3) Зависимость тока от потенциального барьера.

4) Зависимость тока от концентрации основных носителей зарядов.

24. Какое явление в полупроводниковой структуре называется инжекцией?

1) Процесс введения в структуру зарядов, для которой они являются неосновными.

2) Процесс введения основных зарядов от источника внешнего напряжения.

3) Процесс движения зарядов собственной электропроводности.

4) Процесс движения неосновных носителей.

25. При прямом включении p-n-перехода вольт-амперная характеристика выглядит следующим образом:

Iпр Uпр Iпр Iпр

Uпр Iпр Uпр Uпр

1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4.

26. При обратном включении p-n-перехода вольт-амперная характеристика выглядит следующим образом:

Uобр Uобр Uобр Uобр

Iобр Iобр Iобр Iобр

1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4.

27.Дифференциальное сопротивление p-n-перехода это:

1) Объемное сопротивление эмиттера.

2) Объемное сопротивление базы.

3) Отношение приращения напряжения к приращению тока.

4) Сопротивление p-n-перехода постоянному току.

28. Сопротивление p-n-перехода постоянному току это:

1) Сопротивление p-n-перехода протекающему по нему току.

2) Сопротивление объемного сопротивления эмиттера протекающему току.

3) Сопротивление объемного сопротивления базы протекающему току.

4) Сопротивление объемного сопротивления эмиттера и базы протекающему постоянному току.

29.Определение пробоя p-n-перехода:

1) Резкое увеличение напряжения на p-n-переходе при постоянном токе.

2) Резкое увеличение обратного тока при увеличении обратного напряжения.

3) Резкое увеличение прямого тока при увеличении напряжения.

4) Резкое увеличение напряженности на p-n-переходе.

30. При пробое p-n-перехода:

1) Резко увеличивается прямой ток.

2) Резко увеличивается обратный ток.

3) Резко увеличивается ток основных носителей.

4) Резко уменьшается обратный ток.

31.С повышением температуры ток p-n-перехода:

1) Изменение температуры не влияет на ток p-n-перехода.

2) Обратный ток уменьшается.

3) Прямой ток увеличивается.

4) Прямой ток уменьшается.

32. С понижением температуры ток p-n-перехода:

1) Прямой ток уменьшается.

2) Прямой ток увеличивается.

3) Изменение температуры не влияет на ток p-n-перехода.

4) Увеличивается обратный ток.

33. Диффузионная емкость p-n-перехода:

1) Обусловлена перемещением несновных носителей через p-n-переход.

2) Обусловлена перемещением основных зарядов при изменении обратного напряжения.

3) Обусловлена перемещением неосновных зарядов при изменении обратного напряжения.

4) Обусловлена перемещением основных зарядов при изменении прямого напряжения.

34. Барьерная емкость p-n-перехода обусловлена:

1) Перемещением неосновных зарядов при изменении обратного напряжения.

2) Перемещением основных зарядов при изменении обратного напряжения.

3) Перемещением зарядов собственной электропроводности при изменении обратного напряжения.

4) Рекомбинацией зарядов в p-n-переходе.

35. Какое явление в полупроводниковой структуре называется экстракцией?

1) Процесс введения в структуру зарядов, для которой они являются неосновными.

2) Процесс введения в структуру зарядов, для которой они являются основными.

3) Процесс движения зарядов собственной электропроводности.

4) Процесс движения неосновных носителей.

36. Соседние атомы полупроводниковых материалов связаны друг с другом:

1) Химической связью.