- •Основні напрями розвитку електроніки. Вакуумна, твердотільна і квантова електроніка. Визначення та завдання.
- •Основні етапи розвитку мікроелектроніки. Класифікація виробів електроніки по виду енергії, потужності, частоті. Активні і пасивні елементи.
- •Основні матеріали напівпровідникової техніки. Елементарні напівпровідники IV підгрупи періодичної системи. Сполуки а3в5 та а2в6. Інші нп матеріали. Їх властивості та використання.
- •4. Будова моно- , полікристалічних та аморфних матеріалів. Ізо- та анізотропія. Ближній та дальній порядок в матеріалах.
- •5. Кристалічна гратка. Елементарна комірка, її параметри, гратка Браве. Види сингоній, їх особливості. Прості гратки.
- •6. Позначення вузлів, напрямків та кристалографічних площин у кристалах та Індекси Міллера. Класифікація структурних дефектів в кристалах. Крайові та гвинтові дислокації. Вектор Бюргерса.
- •7.Зонна структура нп, її утворення. Метали, напівпровідники, діелектрики. Власні та домішкові напівпровідники. Їх зонні діаграми. Основні носії у матеріалах.
- •Статистика електронів і дірок у нп х. Власна і домішкова провідність нп. Вирази для концентрації носіїв та провідності.
- •Рухливість електронів і дірок. Основні механізми розсіювання носіїв. Вплив температури на рухливість носіїв заряду.
- •Рівень Фермі. Положення рівня Фермі у власних та домішкових нп х. Вплив температури на положення рівня Фермі у власних та домішкових нп х.
- •Дрейфові і дифузійні струми у нп х.
- •Фундаментальні рівняння твердотільної електроніки. Рівняння повного струму. Рівняння Пуассона. Рівняння неперервності. Закон електронейтральності.
- •Спорідненість до електрону. Робота виходу з нп n- та p-типа. Термоелектронна емісія в нп х. Формула Річардсона.
- •Ефект поля в поверхневому шарі Нп кристалу. Зонні діаграми при ефекті поля. Області збіднення, збагачення, інверсії. Дебаєвська довжина екранування.
- •Енергетична діаграма контакту метал-напівпровідник. Перехід Шоткі у рівноважному стані. Його основні параметри. Вах переходу. Переваги та недоліки діодів Шоткі.
- •Процеси на р-n - переході під дією зовн. Напруги. Діаграми енергетичних зон переходу. Вах ідеального p-n переходу. Ємність р-n переход у та його еквівалентна схема.
- •Особливості вах реальних випрямних контактів. Явище пробою переходу. Його різновиди.
- •Гетеропереходи. Вимоги до матеріалів гетеропереходу. Ізотипні та анізотипні гетеропереходи. Різкі та плавні гетеропереходи. Побудова зонних діаграм гетеропереходів.
- •Класифікація та система позначень діодів. Випрямні діоди. Їх особливості та використання. Основні параметри.
- •Нп стабілітрони і стабістори. Принцип роботи. Їх вах. Застосування.
- •Універсальні діоди. Вимоги до універсальний діодів.
- •Імпульсні діоди та перехідні процеси в них. Шляхи отримання необхідних параметрів.
- •Тунельні діоди. Вах діодів та її пояснення. Вимоги до конструкції. Обернені діоди. Особливості вах. Використання.
- •Варикапи та варактори. Вимоги до приладів. Основні параметри. Конструкція.
- •Діоди Шотткі. Конструкція. Переваги та недоліки.
- •Загальні відомості про біполярні транз. (бт). Класифікація транз.Ів. Система позначень бт.
- •Будова і технологія виготовлення сплавного транз.Ів. Способи вмикання і режими роботи бт. Схеми зі спільною базою, емітером і колектором.
- •Принцип дії бт в активному режимі у схемі зі спільною базою. Коеф.И перенесення, помноження колекторного струму, Статич. Коеф. Передачі струму.
- •Вплив конструкції та режиму роботи транз.А на Статич. Коеф. Передачі струму.
- •Статичні х-ки бт. Бт як чотириполюсник. Y, z, та h системи опису характеристик транз.Ів.
- •Статичні х-ки бт зі спільною базою. Вхідні і вихідні х-ки. Х-ки прямої передачі та зворотного зв’язку.
- •Статичні х-ки бт зі спільним емітером та спільним колектором. Вхідні і вихідні х-ки. Х-ки прямої передачі та зворотного зв’язку.
- •Вплив температури на статичні х-ки транз.Ів. Схема підключення зі спільною базою, спільним емітером. Граничні режими роботи транз.А.
- •Пробій транз.А. Тепловий та електричний пробої. Вплив на них опору у колі бази. Вторинний пробій та пробій замикання. Макс. Допустима потужність, що розсіюється колектором.
- •IKmax - максимальним струмом колектора;
- •Диференціальні параметри бт. Відповідність між малими амплітудами струмів і напруги чотириполюсника. Визначення h параметрів за вхідними та вихідними х-ками бт.
- •Фізичні параметри та еквівалентні схеми бт при різних підключеннях (зі спільною базою, спільним емітером). Залежність фізичних параметрів від емітерного струму, колекторної напруги, температури.
- •Робота бт у динамічному режимі. Принцип дії підсилювального каскаду на бт. Схеми зі спільною базою та спільним емітером.
- •Способи забезпечення режиму спокою транз.Ного каскаду. Схеми з фіксованим струмом бази та фіксованим потенціалом бази.
- •Способи забезпечення режиму спокою транз.Ного каскаду. Схеми з температурною стабілізацією в емітерному колі, спільною базою та автоматичним зміщенням робочої точки.
- •Оцінка транз.Них каскадів з точки зору температурної нестабільності.
- •Динамічні х-ки бт та їх використання. Вхідна навантажувальна х-ка. Вхідна навантажувальна х-ка.
- •Параметри режиму підсилення та їх розрахунок за динамічними х-ками транз.Ного каскаду.
- •Частотні властивості бт. Схеми зі спільною базою та спільним емітером. Вплив ємностей переходів і розподіленого опору бази на частотні властивості транз.А.
- •Робота бт у ключовому режимі. Переміщення робочої точки в ключовому (імпульсному) режимі транз.А.
- •Диференціальні параметри пт. Крутизна прохідної х-ки. Внутрш. (Диференц.) опір. Статич. Коеф. Підсилення напруги та Диференц. Вхідний опір.
- •Пт з ізольованим затвором (мдн). Ефект поля. Мдн-транз. З індукованим каналом. Мдн-транз. З вбудованим каналом. Структурна схема, принцип дії та х-ки мдн.
- •Вплив температури на х-ки пт. Температурний дрейф стокозатворних характеристик пт з клерувальним p-n переходом. Вплив температури на стокові х-ки.
- •Динамічний режим роботи пт. Схеми забезпечення режиму спокою пт.
- •Каскад на пт: розрахунок у статиці та динаміці. Параметри підсилювача на пт з клерувальним p-n-переходом.
- •Частотні властивості пт. Гранична частота пт з клерувальним p-n переходом та мдн-транз.Ів.
- •Польові прилади з зарядовим зв’язком (пзз). Їх принцип дії. Основні параметри польових пзз.
- •Будова та принцип дії тиристорів. Їх маркування та позначення. Вах тиристора.
- •Диністорний та триністорний режим роботи тиристору. Залежність напруги переключення триністора від струму керування. Симістори. Структура та вах.
- •Бт з ізольованим затвором. Cтруктурна схема, умовне позначення. Переваги та недоліки.
- •Оптоелектроніка визначення,риси, переваги. Прилади оптоелектроніки
- •Прямозонні та непрямозонні матеріали, їх коеф.И поглинання. Визначення ширини забор. Зон.Нп матеріалів. Екситони. Енергія утворення екситону. Вільні та зв’язані екситону. Екситонне поглинання.
- •Люмінесценція. Її види. Спонтанна та вимушена рекомбінація. Люмінесценція. Інжекційна та ударна люмінесценція.
- •Фоторезистивний ефект. Надлишкова концентрація носіїв заряду під час ефекту. Оптоелектронні нп прилади. Їх класифікація.
- •Нп лазери. Їх принцип роботи та будова. Типи лазерних діодів. Області використання одномодових та багатомодових лазерів.
- •Нп фотоприймачі. Їх види. Фоторезистори. Будова та схема вмикання. Недоліки та переваги. Фотодіоди. Принцип роботи та будова. Вах фотодіода. Основні параметри фотоприймачів(не полностью)
- •Фотоприймачі з внутрішнім підсиленням. Фоторезистори та фототиристори. Будова та принцип роботи. Схеми вмикання. Вигляд вах.(не полностью)
- •Сонячні елементи. Загальні відомості. Сонячні елементи на основі p-n- переходів та гетеропереходів. Х-ки сонячного випромін.. Режими освітлення. Ккд фотоперетворювачів. (не полностью)
- •Оптрони, позначення, принцип роботи та будова. Переваги та недоліки оптронів. Їх застосування.
- •Основи мікроелектроніки. Основні поняття та визначення. Елементи конструкції інтегральних схем. Класифікація інтегральних схем. Позначення інтегральних схем.
- •Дві основні технології виготовлення інтегральних схем. Різновиди гібридних інтегральних схем. Резистори. Конденсатори. Індуктивності. Діоди. Їх виготовлення.
- •Резистори
-
Вплив конструкції та режиму роботи транз.А на Статич. Коеф. Передачі струму.
З
формули при
Iкер=
IК
випливає, що
h21Б
=
=
= .
Оскільки у нормальному режимі роботи транз.а =1, то Статич. коеф. передачі струму емітера h21Б=.
Для поліпшення керувальних властивостей БТ потрібно збільшувати h21Б і, отже, його співмножники та .
Ефективність
емітера (коеф.
інжекції )
можна
підвищити, збільшенням
і зменшенням
.
Це
досягається виконанням умови NAE>>NДБ.
При цьому діркова складова емітерного
струму
значно перевищує електронну
,
і коеф. інжекції досягає величини
=0,995.
З метою збільшення коеф. перенесення потрібно зменшити активну ширину бази або збільшити дифузійну довжину Lp. Величину Lp можна збільшити за рахунок зменшення ймовірності рекомбінації дірок, що можна здійснити при слабкому легуванні бази донорними домішками (NДБ мала). Зменшення до величини =0,1 Lp дозволяє отримати коеф. перенесення = 0,995. На коеф. впливає також співвідношення площі переходів SКП/SЕП. Чим більше це співвідношення, тим менше дірок розсіюється у базі і тим їх більша кількість потрапляє на КП.
Для сучасних БТ величина статичного коеф. передачі струму емітера h21Б 0,99.
Значення коеф. h21Б залежить також від струму емітера IE і від напруги UКБ.
Графік
залежності h21Б
-
IE
показаний на рис. В області малих IE
(ділянка I на рисунку) коеф. інжекції
значно менший від одиниці, оскільки
<<
і більшість дірок, інжектованих через
ЕП, рекомбінують у базі з електронами.
При збільшенні IE (ділянка II) дифузійні струми зростають швидше, ніж рекомбінаційні, і коеф. перенесення зростає, збільшуючи h21Б. При великих струмах емітера (ділянка III) значно зростає інжекційна електронна складова струму емітера IEn за рахунок електронів від джерела UEБ. Це приводить до зменшення частки діркового струму через ЕП, зменшується і, отже, коеф. передачі транз.а h21Б.
Залежність h21Б - IE визначається зміною (модуляцією) товщини бази (рис.), а також лавинним множенням носіїв у КП під час пробою. При збільшенні UКБ товщина запірного шару КП збільшується в напрямі базової області, оскільки NAE>>NДБ. Це супроводжується зменшенням активної ширини бази і, отже, збільшенням коеф. перенесення . При деякій напрузі UКБ = UКБпроб виникає пробій КП, лавинне помноження носіїв приводить до збільшення коеф. . Внаслідок цього, зростає і стає більшим за одиницю коеф. передачі h21Б.

-
Схема включення транз.а зі спільним емітером та спільним колектором. Основні співвідношення між струмами, напругами і статичними коеф.ми вхідного струму для цих схем.
-
Схема включення БТ зі спільним емітером наведена на рисунку для випадку активного режиму. Фізичні процеси в транз.і аналогічні до процесів у ССБ.
-
Під дією напруги UБЕ в колі емітера протікає IE. У базі цей струм розгалужується. Основна його частина йде до колектора, створюючи керовану складову вихідного струму. Друга, менша частина струму IE, йде в коло бази, створюючи струм бази рекомбінації. Назустріч струму рекомбінації через базу протікає зворотний струм колектора IКБ0. Таким чином, вираз отриманий раніше є справедливим і для цієї схеми. Але оскільки вхідним струмом в ССЕ є струм бази IБ, то потрібно одержати залежність IК від IБ. З цією метою у формулу IК= IКкер + IКнекер= h21БIE+ IКБ0, потрібно підставити значення IE= IБ+ IК. Одержимо
IК= h21Б(IБ+ IК )+ IКБ0
звідки
IК=
IБ+
IКБ.
Вводячи
позначення
=
вираз можна одержати у вигляді
IК=
h21ЕIБ+(1+
)
IКБ0
.
З
формули випливає, що у
ССЕ струм колектора має керовану складову
h21ЕIБ,
що залежить від вхідного струму, і
некеровану (1+
)
IКБ0
.
Коеф.
пропорційності
,
який установлює зв’язок між керованою
складовою IK
і струмом бази, називають
статичним коеф.ом передачі базового
струму.
При
значеннях
значення
становлять відповідно 19-99.
Переваги ССЕ:
високий
Статич. коеф. передачі вхідного струму
>>
-
гарні
підсилювальні властивості БТ у схемі
зі спільним емітером;
значно більший вхідний опір ССЕ порівняно з ССБ, оскільки при однакових вхідних напругах UЕБ= UБЕ струм бази IБ значно менший, ніж струм емітера IЕ.
Недоліком
схеми зі
спільним емітером є те, що некерована
складова її колекторного струму в (1+
)
разів більша, ніж у ССБ,
оскільки струм IКБ0
як одна зі складових вхідного струму
IБ
підсилюється транз.ом.
БТ у схемі Ввімкн. зі спільним колектором показано на рисунку. Режим роботи транз.а – активний режим.
Вихідний
струм ССК має керовану складову
IБ
і некеровану
IКБ0.
Параметр
називається статичним
коеф.ом передачі струму бази у схемі зі
спільним колектором.
Порівнюючи вирази, можна дійти висновку,
що
.
Тому
ССК також добре підсилює вхідний струм.
ССК має таку важливу властивість: великий вхідний і малий вихідний опори. Ця обставина обумовлює використання схеми зі спільним колектором при побудові емітерних повторювачів.
Недолік
ССК той самий, що і в ССЕ:
оскільки IКБ0
як складова базового струму підсилюється
транз.ом і
,
то схема
має велику некеровану складову вихідного
струму.
