- •Вопросы по твердотельной электронике
- •Образование зон в полупроводниках
- •Собственная проводимость полупроводников
- •Донорная проводимость полупроводников (проводимость п-типа)
- •Акцепторная проводимость полупроводников (проводимость р-типа)
- •Движение свободных носителей заряда в полупроводнике
- •Фундаментальная система уравнений для свободных носителей в полупроводнике
- •Граничные условия Шокли для "р-п" – перехода
- •Вольтамперная характеристика идеального " р-п" – перехода
- •Обратная ветвь вах "р-п" - перехода. Пробой "р-п" - перехода
- •Контакт «полупроводник - металл»
- •Полупроводниковые диоды (основные виды, их полупроводниковые структуры и обозначения на схемах)
- •Переходные процессы в полупроводниковых диодах. Частотные свойства диодов.
- •Статические и динамические модели полупроводниковых диодов. Линеаризированная статическая модель полупроводникового диода.
- •Параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне.
- •Полупроводниковая структура и принцип работы биполярного транзистора
- •Работа биполярного транзистора.
- •Вах биполярного транзистора и его статические параметры.
- •Модель биполярного транзистора (модель Эбберса-Молла)
- •Биполярный транзистор как четырехполюсник, h-параметры. Графическое определение h -параметров.
- •Выбор рабочей точки биполярного транзистора.
- •Полевой транзистор как четырехполюсник, y-параметры. Графическое определение y-параметров.
- •Переходные процессы в тиристоре
- •Эффект di/dt в тиристорах.
- •Эффект du/dt в тиристорах
Вопросы по твердотельной электронике
-
Образование зон в полупроводниках
-
Собственная проводимость полупроводников
-
Донорная проводимость полупроводников (проводимость п-типа)
-
Акцепторная проводимость полупроводников (проводимость р-типа)
-
Движение свободных носителей заряда в полупроводнике
-
Фундаментальная система уравнений для свободных носителей в полупроводнике
-
"р-п" - переход (образование, структура, основные параметры)
-
Граничные условия Шокли для "р-п" - перехода
-
Вольтамперная характеристика идеального " р-п" - перехода
-
Обратная ветвь ВАХ "р-п" - перехода. Пробой "р-п" - перехода
-
Контакт «полупроводник - металл»
-
Полупроводниковые диоды (основные виды, их полупроводниковые структуры и обозначения на схемах (было задано для самост. работы))
-
Переходные процессы в полупроводниковых диодах. Частотные свойства диодов.
-
Статические и динамические модели полупроводниковых диодов. Линеаризированная статическая модель полупроводникового диода.
-
Использование линеаризированной модели диода для расчета цепей с диодами
-
Параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне.
-
Выпрямители переменного тока на полупроводниковых диодах.
-
Полупроводниковая структура и принцип работы биполярного транзистора
-
ВАХ биполярного транзистора и его статические параметры.
-
Модель биполярного транзистора (модель Эбберса-Молла)
-
Биполярный транзистор как четырехполюсник, h-параметры. Графическое определение h -параметров.
-
Выбор рабочей точки биполярного транзистора.
-
Схема включения биполярного транзистора с общей базой
-
Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером
-
Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором
-
Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме ОЭ
-
Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме ОК
-
Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме ОБ
-
Структура полевого транзистора с управляющим "р-п" - переходом и его ВАХ
-
МОП-транзистор с индуцированным каналом (структура и ВАХ)
-
МОП-транзистор со встроенным каналом (структура и ВАХ)
-
Полевой транзистор как четырехполюсник, Y-параметры. Графическое определение Y-параметров.
-
Выбор рабочей точки полевого транзистора.
-
Каскад усиления на полевом транзисторе с ОИ и его расчет
-
Каскад усиления на полевом транзисторе с ОС и его расчет
-
Каскад усиления на полевом транзисторе с ОЗ и его расчет
-
Тиристоры (разновидности, полупроводниковая структура и ВАХ)
-
Переходные процессы в тиристоре
-
Эффект di/dt в тиристорах.
-
Эффект du/dt в тиристорах
-
Образование зон в полупроводниках
Полупроводник—материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.
Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет порядка нескольких электрон-вольт (эВ). Например, алмаз можно отнести к широкодонным полупроводникам, а арсенид индия — к узкозонным.
В зависимости от того, отдаёт ли примесный атом электрон или захватывает его, примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается.
Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи температуры абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков.
Энергетические зоны
Между зоной проводимости Еп и валентной зоной Ев расположена зона запрещённых значений энергии электронов Ез. Разность Еп−Ев равна ширине запрещенной зоны Ез. С ростом ширины Ез число электронно-дырочных пар и проводимость собственного полупроводника уменьшается, а удельное сопротивление возрастает.
В твердом теле и жидкости атомы находятся на очень малых расстояниях друг от друга (0,3...0,5 нм). Благодаря малым межатомным расстояниям атомы сильно взаимодействуют между собой. Для этого взаимодействия характерны две основных особенности:
-снижается высота потенциального барьера между отдельными атомами, при этом валентные электроны могут свободно покидать собственный атом и переходить к другому атому, образуя различные виды химической связи;
-при сближении атомов происходит расщепление уровней энергий электронов в оболочках изолированных атомов в полосы, или зоны уровней (рис. 1.12, а). Явление расщепления одиночных энергетических уровней в энергетическую зону называется снятием вырождения уровня. При этом каждая зона происходит от соответствующего уровня, который расщепляется при сближении атомов.
В результате распределение электронов по энергиям в твердом теле с межатомным расстоянием, равным а, характеризуется так называемой энергетической зонной диаграммой, в которой разрешенные зоны чередуются с запрещенными зонами. На зонной диаграмме значения энергии Е откладываются на вертикальной оси, причем считается, что энергия нижних уровней энергии электронов в атоме минимальна. Последняя свободная зона разрешенных энергий для электронов в твердом теле, расположенная над полностью заполненной зоной, называется зоной проводимости.. Зона разрешенных энергий, расположенная под зоной проводимости, называется валентной зоной.. Энергетический промежуток, отделяющий зону проводимости от валентной зоны, называется запрещенной зоной