- •Учебно-методический комплекс по дисциплине
- •II. Материалы, устанавливающие содержание и порядок изучения дисциплины.
- •I. Рабочая программа дисциплины
- •1.1. Цели освоения дисциплины
- •1.2. Место дисциплины в структуре ооп специалитета.
- •1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
- •1.4. Структура и содержание дисциплины.
- •1.4.1. Структура дисциплины.
- •1.4.2. Темы дисциплины объем модулей.
- •1.5. Образовательные технологии
- •1.6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
- •1.7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
- •1.8 Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •II. Материалы, устанавливающие содержание и порядок изучения дисциплины.
- •2.1. Распределение часов по темам и видам учебной работы
- •2.2. Содержание дисциплины
- •1. Понятие о р-п переходе
- •1.1. Определение и классификация р-п переходов
- •1.2. Структура р-п перехода
- •Основные результаты
- •Равновесное состояние р-п перехода
- •2.1. Энергетическая диаграмма р-п перехода
- •2.2. Токи через р-п переход в равновесном состоянии
- •2.3. Методика расчета параметров р-п перехода
- •2.4. Расчет параметров ступенчатого р-п перехода.
- •2.5. Переход с линейным распределением принеси
- •2.6. Диффузионные р-п переходы
- •2.7. Гетеропереходы
- •Основные результаты
- •3. Неравновесное состояние р-п перехода
- •3.1. Прямое и обратное включение диода
- •3.2. Квазиуровни Ферми для электронов и дырок
- •3.3. Энергетические диаграммы неравновесного р-п перехода.
- •3.4. Граничные условия.
- •3.5. Ширина р-п перехода.
- •Основные результаты.
- •4. Анализ идеализированного диода
- •4.1. Модель идеализированного диода
- •4.2. Методика анализа вах идеализированного диода
- •4.3. Распределения неосновных носителей заряда в квазинейтральных областях
- •4.4. Вах идеализированного диода
- •4.5. Тепловой ток.
- •4.6. Температурная зависимость прямой ветви вах диода.
- •4.7. Характеристические сопротивления диода и коэффициент качества вах диода.
- •4.8. Коэффициент инжекции.
- •Основные результаты.
- •5. Вах реального диода
- •5.1. Особенности вах реального диода
- •5.2. Термогенерация и рекомбинация носителей заряда в р-п переходе
- •5.3. Ток термогенерации (обратное смещение перехода)
- •5.4. Ток рекомбинации (прямое смещение перехода)
- •5.5. Сопротивление базы
- •5.6. Характеристики диода при высоком уровне инжекции
- •5.7. Вах реального диода
- •Основные результаты.
- •6. Пробой р-п перехода
- •6.1. Механизм пробоя р-п перехода
- •6.2. Тепловой пробой
- •6.3. Лавинный пробой
- •6.4. Туннельный (полевой) пробой
- •6.5. Особенности лавинного и туннельного механизмов пробоя
- •Основные результаты
- •2.4. Экзаменационные вопросы для итогового контроля по
- •2.4.1. Тесты для итогового контроля по дисциплине «Физика p-n переходов и поверхностно-барьерных структур»
1.4.2. Темы дисциплины объем модулей.
№ |
Содержание темы |
Кол-во часов |
Модуль 1 | ||
1 |
Предмет дисциплины и ее задачи. Понятие о р-п-переходе. Определение и классификация р-п-переходов. Плавные, симметричные, несимметричные р-п-переходы. Структура р-п-перехода. Физический переход, металлургический переход. |
4 |
2 |
Равновесное состояние р-п-перехода. Токи через р-п-переход в равновесном состоянии. Методика расчета параметров р-п-переходов. Расчет параметров ступенчатого р-п-перехода. Переход с линейным распределением примеси. |
4 |
3 |
Неравновесное состояние р-п-перехода. Прямое и обратное включение р-п-перехода. Квазиуровни Ферми для электронов и дырок. Энергетические диаграмме неравновесного р-п-перехода. Граничные условия. Ширина р-п-перехода. |
10 |
4 |
Анализ идеализированного диода. Модель идеализированного диода. Методика анализа ВАХ идеализированного диода. Распределение неосновных носителей заряда в квазинейтральных областях. ВАХ идеализированного диода. Тепловой ток. Температурная хависимость прямой ветви ВАХ. Коэффициент инжекции. |
8 |
5 |
Особенности ВАХ реального диода. Термогенерация и рекомбинация носителей заряда в р-п-переходе. Ток рекомбинации. Сопротивление базы. Характеристики диода при высоком степени уровне инжекции. ВАХ реального диода . Структура тока в базе диода. |
6 |
Модуль 2 | ||
6 |
Механизмы пробоя р-п-перехода. Тепловой пробой. Лавинный пробой. Туннельный пробой. Особенности лавинного и туннельного пробоя. Опорные диоды. Туннельные и обращенные диоды. |
4 |
7 |
Частотно - импульсные свойства диода. Механизм инерционности диода. Барьерная емкость. Частотные свойства на малом переменном сигнале. Импульсные свойства диода. Процессы включения и выключения. |
4 |
8 |
Гетеропереходы. Понятие идеального гетероперехода. Требования к материалам гетеропары. Изотипные и анизотипные гетеропереходы, их энергетические диаграммы. Эффекты односторонней инжекции и сверхинжекции в гетеропереходах. |
8 |
Модуль 3 | ||
9 |
Эффект Поля. Поверхность полупроводника. Контакт металл-полупроводник. Модель Шоттки. Зонные диаграммы. Идеализированная модель и поверхностные состояния. Объемный слой. Основные параметры барьера Шоттки |
4 |
10 |
Равновесное и неравновесное состояние барьера Шоттки Эффект Шоттки. Теория термоэлектронной эмиссии и туннелирования. Высота барьера различных полупроводников. Диоды Шоттки с охранными кольцами из p-n перехрдов. Применение диодов Шоттки |
8 |
11 |
Методы исследования p-n переходов и поверхностно –барьерных структур. Метод вольтамперных характеристик. Метод вольтфарадных характеристик. Методы измерения высоты потенциального барьера. Метод энергии активации. Фотоэлектрический метод. |
8 |