Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

КР по ФОЭТ

.docx
Скачиваний:
23
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
238.77 Кб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Институт информационных технологий

Специальность: Промышленная электроника

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По курсу: Физические основы электронной техники

Вариант №6

Студент-заочник 2 курса

Группы № 481971

Гавриленков Егор Олегович

Проверил

Минск, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

1.Теоретический вопрос 3

2.Задача 5

3.Список используемых источников 6

Теоретический вопрос

Объясните, почему даже при равенстве площадей эмиттера и коллектора биполярный транзистор нельзя считать полностью обратимым прибором.

Ответ:

Биполярный транзистор представляет собой двухпереходный прибор. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. В зависимости от типа проводимости крайних слоев различают транзисторы p-n-p и n-p-n типа, с взаимно противоположными рабочими полярностями.

Работа биполярного транзистора, в отличие от полевого транзистора, основана на переносе зарядов одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки (от слова «би» — «два»). Схематическое устройство транзистора показано на рисунке 1.

Рис1. Схематическое устройство биполярного транзистора.

Переход, работающий в прямом направлении, называется эмиттерным, а соответствующий крайний слой – эмиттером. Такое название, как и у диодов, отражает факт инжекции неосновных носителей через переход. Средний слой называется базой. Второй переход, нормально смещенный в обратном направлении, называется коллекторным, а соответствующий крайний слой – коллектором.

Необходимо подчеркнуть, что транзистор представляет собой, вообще говоря, обратимый прибор, т.е. эмиттер и коллектор можно поменять местами, сохранив в той или иной мере работоспособность прибора. Такой вывод вытекает из однотипности крайних слоев. Однако в связи с несимметричностью слоев (площадь эмиттерного слоя меньше, чем площадь коллекторного слоя), а также различием материалов эмиттера и коллектора в большинстве типов транзисторов нормальное и инверсное включение неравноценны. Передача тока при инверсном включении значительно хуже, чем при нормальном. Причины этого следующие. Во-первых, в связи с малым легированием коллектора мала электронная составляющая коллекторного тока. Во-вторых, площадь реального коллектора значительно больше эмиттера, поэтому на эмиттер попадает лишь небольшая часть электронов, инжектированных коллектором.

Задача

Рассчитать контактную разность потенциалов и барьерную ёмкость резкого p-n перехода с площадью S=10-3 см2 и следующими параметрами:

Материал – арсенид галлия;

Приложенное напряжение – -1 В;

Температура – 400 К;

Концентрация легирующей примеси в p-области Na – 1018 см-3;

Концентрация легирующей примеси в n-области Nd – 1016 см-3.

Решение:

Контактная разность потенциалов:

φк=kT/q*ln (Na*Nd /ni2) (В);

φк=400*1,37*10-23/1,6*1019*ln(1018*1016/(1,5*106)2)=6,871*10-42 (В)

Ширина ОПЗ p-n перехода:

Xd=(2εε0*( φк-U)( Na+ Nd)/ q Na Nd)1/2 (мкм);

Xd=(2*11*8,85*10-14*(6,871*10-42 +1)(1018+1016)/1,6*1019*1016*1018)1/2=

=9,78*10-38 (мкм)

Барьерная ёмкость p-n перехода:

Cбар=S*2εε0/ Xd (пФ);

Cбар=10-3*2*11*8,85*10-14/9,78*10-38=19,9*1021 (пФ)

Ответ: φк=6,871*10-42 (В); Cбар=19,9*1021 (пФ)

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Физика полупроводниковых приборов в 2-х кн., пер. с англ., М., Мир 1984;

2.Никишин В.И. и др. Проектирование и технология производства мощных СВЧ транзисторов, М., Радио и связь. 1984;

3. http://studopedia.org/8-29702.html

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]