- •1.1 Зонная теория твёрдого тела. Простая модель энергетических зон. Электропроводность твёрдых тел. Собственные полупроводники.
- •1.2 Распределение носителей зарядов по энергетическим уровням в полупроводниках. Примесные полупроводники.
- •1.3 Уравнение электронейтральности. Явление дрейфа и диффузии в полупроводниках. Эффект Холла.
- •1.4 Неравновесные процессы в полупроводниках. Межзонные процессы рекомбинации и генерации. Математическая модель энергетических зон Кронига-Пенни.
- •1.5 Непрямые процессы в объёме и на поверхности полупроводника в условиях динамической неравновесности. Квазиуровни и квазипотенциалы Ферми. Явление переноса. Основные уравнения полупроводников.
- •2.1 Структура р-п перехода в состоянии термодинамического равновесия. Зонная диаграмма р-п перехода. Высота потенциального барьера, толщина области р-п перехода.
- •2.2 Работа р-п перехода при внешнем воздействии. Прямое и обратное смещение р-п перехода. Ширина р-п перехода. Барьерная ёмкость обратно смещённого р-п перехода.
- •2.3 Методы создания электронно-дырочных переходов. Технология изготовления полупроводниковых диодов.
- •Типы диодов по частотному диапазону:
- •Типы диодов по размеру перехода:
- •Типы диодов по конструкции:
- •2.4 Вольт- амперная характеристика р-п перехода. Математическая модель диода. Уравнение Шокли. Вах реального р-п перехода. Пробой р-п перехода.
- •Типы диодов по назначению:
- •3.1 Выпрямительные диоды, стабилитроны, стабисторы, диоды Шоттки. Разновидности и классификация полупроводниковых диодов.
- •Типы диодов по назначению:
- •Типы диодов по конструкции:
- •Переходные процессы в диодах с р-п переходом. Импульсные диоды.
- •4.1 Структура и принцип работы бт. Режимы работы биполярного транзистора и схемы включения. Распределение стационарных потоков носителей.
- •4.2 Статическая модель биполярного транзистора. Распределение концентрации носителей в области базы, эмиттера, коллектора. Математическая модель Эберса-Молла.
- •4.3 Параметры биполярного транзистора. Модели транзистора в режиме малого сигнала. Эквивалентные схемы (четырёхполюсника и физические).
- •4.4 Статические характеристики биполярных транзисторов.
- •4.6 Работа транзистора на нагрузку.
- •4.7 Квазистатический режим работы транзистора. Определение усилительных параметров транзистора через r и h-параметры четырёхполюсника.
- •4.8 Типы биполярных транзисторов. Конструкции и технологии производства.
- •Классификация полевых транзисторов.
- •5.2 Основные параметры полевых транзисторов. Полевой транзистор с управляющим р-п переходом (птуп). Структура птуп и основные особенности. Сравнение мдп и биполярных транзисторов.
- •6.1 Основные особенности конструкции и классификация тиристоров. Динисторы. Вах динистора, внутренняя положительная обратная связь в р-п-р-п структурах. Статические параметры динисторов.
- •6.2 Тринистор - управляемый тиристор. Вах тринистора, зависимость параметров от тока управления. Симисторы, конструкция и вах.
- •7.1 Механизм генерации излучения в полупроводниках. Некогерентные излучатели - излучающие диоды.
- •7.2 Сид и ик-диоды. Световые и электрические параметры сид.
7.2 Сид и ик-диоды. Световые и электрические параметры сид.
Светодиод или светоизлучающий диод (СД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава, использованного в нем полупроводника. Считается, что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк.
Как и в нормальном полупроводниковом диоде, в светодиоде имеется p-n переход. При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).
Не всякие полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Хорошими излучателями являются, как правило, прямозонные полупроводники типа AIIIBV (например, GaAs или InP) и AIIBVI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).
Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.
Светодиоды используются в сигнальных и осветительных приборах, например, в «твердотельных лампах».